JP2019056341A - スクロールコンプレッサ - Google Patents

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賢生 正村
Keno Masamura
賢生 正村
健一 宮原
Kenichi Miyahara
健一 宮原
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Abstract

【課題】スクロールコンプレッサの省部品化を図る。
【解決手段】固定スクロール部10と、軸心回りに回転し、当該軸心に対して偏心する偏心軸部3dを有する軸部材3と、前記偏心軸部3dを受け入れる軸受部22が一体的に形成され、前記軸部材3の回転に伴って前記固定スクロール部10に対して旋回する構成とされており、前記偏心軸部3dの外周面に対して摺動する前記軸受部22の内周面22bが、樹脂層22aによって形成されている旋回スクロール部20と、を具備した。
【選択図】図1

Description

本発明は、第1スクロール部に対して第2スクロール部を旋回させて、吸入した流体を排出するスクロールコンプレッサの技術に関する。
従来、一方のスクロール部に対して他方のスクロール部を旋回させるスクロールコンプレッサの技術は公知となっている。このようなスクロールコンプレッサにおいては、軸心回りに回転する軸部材を具備しており、当該軸部材の軸心に対して偏心した偏心軸部を介して、他方のスクロール部を旋回させる構成とされている。例えば、特許文献1に記載の如くである。
特許文献1に記載のスクロール型流体機械は、可動スクロールに偏心軸部を受け入れるボス部が形成されており、当該ボス部の内周面と、偏心軸部と、の間に滑り軸受を介在させた構成とされている。
このように構成されたスクロール型流体機械においては、滑り軸受が、偏心軸部の外周面に対する摺動部を構成している。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、可動スクロールのボス部に対して、別部材である滑り軸受を圧入させる必要があり、省部品化の観点から、更なる改善の余地があった。
特開平11−159484号公報
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、スクロールコンプレッサの省部品化を図ることである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、第1スクロール部と、軸心回りに回転し、当該軸心に対して偏心する偏心軸部を有する軸部材と、前記偏心軸部を受け入れる軸受部が一体的に形成され、前記軸部材の回転に伴って前記第1スクロール部に対して旋回する構成とされており、前記偏心軸部の外周面に対して摺動する前記軸受部の内周面が、樹脂層によって形成されている第2スクロール部と、を具備するものである。
請求項2においては、前記軸受部は、前記内周面において、前記偏心軸部を受け入れる開口の縁部に面取部が形成されているものである。
請求項3においては、前記軸受部は、前記内周面において、外部からの潤滑油を当該内周面に引き込むように、周方向に対して傾斜するように延びる油溝が形成されているものである。
請求項4においては、前記軸受部は、前記樹脂層に切削加工が施されたことで前記油溝が形成されているものである。
請求項5においては、前記樹脂層は、第1の薄膜樹脂層と、前記第1の薄膜樹脂層の表層側に一部を除いて形成される第2の薄膜樹脂層と、が積層されており、前記第2の薄膜樹脂層が形成された部位を除いた部位が、前記油溝を構成するものである。
請求項6においては、前記第1スクロール部は、第1板部と、当該第1板部に突設された第1羽根部と、を有し、前記第2スクロール部は、第2板部と、当該第2板部に突設された第2羽根部と、を有し、前記第2スクロール部が前記第1スクロール部に対して旋回する際には、前記第1板部の表面に対して前記第2羽根部の突出方向先端面が摺動すると共に、前記第2板部の表面に対して前記第1羽根部の突出方向先端面が摺動し、かつ、前記第1羽根部の側面と前記第2羽根部の側面とが互いに摺動する構成とされており、前記第1羽根部の突出方向先端面、前記第1板部の表面、前記第1羽根部の側面、前記第2羽根部の突出方向先端面、前記第2板部の表面及び前記第2羽根部の側面のうち、少なくともいずれか一つが樹脂層によって形成されているものである。
請求項7においては、前記第2スクロール部は、前記第2羽根部の突出方向先端面、前記第2板部の表面、前記第2羽根部の側面のうち、少なくともいずれか一つが樹脂層によって形成されているものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項1においては、スクロールコンプレッサの省部品化を図ることができる。
請求項2においては、軸受部の内周面における開口の縁部に対して、偏心軸部が局所的に当たることを抑制することができる。
請求項3においては、軸受部の内周面に、外部から潤滑油を引き込み易い構成とすることができる。
請求項4においては、軸受部の内周面に、外部から潤滑油を引き込み易い構成とすることができる。
請求項5においては、軸受部の内周面に、外部から潤滑油を引き込み易い構成とすることができる。
請求項6においては、スクロールコンプレッサのシール性を向上させることができる。
請求項7においては、スクロールコンプレッサのシール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コンプレッサの構成を示した側断面図。 旋回スクロール部を示した側断面図。 (a)旋回スクロール部を示した正面図、(b)(a)の状態から旋回した旋回スクロール部を示した正面図。 (a)軸受部の一部を拡大した側断面図、(b)軸受部の一部を更に拡大した側断面図。 (a)第二実施形態に係る軸受部を示した側断面図、(b)(a)におけるA−A断面図、(c)(a)における軸受部の内面を示した展開図。
以下では、図中の矢印U、矢印D、矢印F、矢印B、矢印L及び矢印Rで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、前方向、後方向、左方向及び右方向と定義して説明を行う。
まず、図1から図4までを用いて、本発明の一実施形態に係るスクロールコンプレッサ1について説明する。
スクロールコンプレッサ1は、吸入した流体を圧縮し、排出するものである。当該スクロールコンプレッサ1は、空調機等に適用される。本実施形態では、スクロールコンプレッサ1は、自動車用空調機に適用され、流体としての冷媒等のガスを吸入し、圧縮及び排出する。スクロールコンプレッサ1は、ハウジング2と、軸部材3と、固定スクロール部10と、旋回スクロール部20と、を具備する。
ハウジング2は、スクロールコンプレッサ1を構成する部材を収容するものである。ハウジング2は、自動車の内燃機関に固定される。ハウジング2は、外部からのガスを吸入する図示せぬ吸入口が形成されている。また、ハウジング2は、当該ハウジング2内部において圧縮されたガスを排出する図示せぬ排出口が形成されている。ハウジング2は、前側ハウジング2aと、後側ハウジング2bと、から構成されている。
前側ハウジング2aは、ハウジング2の前側を構成する。前側ハウジング2aは、排出口に連通すると共に、ハウジング2内部において圧縮されたガスが導入される排出室R2が形成されている。また、前側ハウジング2aは、後述する固定スクロール部10が固定される。後側ハウジング2bは、ハウジング2の後側を構成する。後側ハウジング2bは、後述する軸部材3を軸支する。また、後側ハウジング2bは、後述する旋回スクロール部20を、旋回可能に支持する。後側ハウジング2bの前端部位と、前側ハウジング2aの後側部位と、が係合することで、ハウジング2が形成される。
軸部材3は、軸心回りに回転するものである。本実施形態では、軸部材3は、内燃機関に連動して、軸心回りに回転する。軸部材3は、主軸部3aと、大径部3bと、クランクピン3cと、偏心軸部3dと、を具備する。
主軸部3aは、軸線方向(前後方向)に延びるような円柱形状とされており、軸心を回転軸として当該軸心回りに回転する。なお、軸部材3の軸心とは、主軸部3aの軸心を指すものとする。
大径部3bは、主軸部3aの軸線方向先端側(前端側)に形成され、主軸部3aよりも径寸法が大きい円柱形状とされている。大径部3bは、軸心が主軸部3aの軸心と同軸上となるように配置されている。大径部3bは、後側ハウジング2bに対して、当該大径部3bの軸心回りに回転自在に軸支されている。本実施形態では、円筒状のすべり軸受4を介して、大径部3bを、後側ハウジング2bに対して軸支させている。また、大径部3bは、外周面が、すべり軸受4の内周面に対して摺動する摺動面を構成する。
クランクピン3cは、大径部3bの前端側から、前後方向に沿って突出した円柱形状とされている。クランクピン3cは、軸心が主軸部3a及び大径部3bの軸心に対して偏心するように設けられている。
偏心軸部3dは、クランクピン3cに対して、当該クランクピン3cの軸心回りに回転自在に軸支される。偏心軸部3dは、主軸部3a及び大径部3bの軸心回りの回転に伴い、当該軸心を中心として旋回する。また、偏心軸部3dは、外周面が、後述する旋回スクロール部20の軸受部22の内周面22bに対して摺動する摺動面を構成する。偏心軸部3dは、クランクピン3cよりも径寸法が大きい円柱形状とされている。また、偏心軸部3dは、貫通孔3eを有している。
貫通孔3eは、クランクピン3cが挿通されるように偏心軸部3dを前後方向に貫通する孔である。当該貫通孔3eにクランクピン3cが挿通されることで偏心軸部3dは、当該クランクピン3cに軸支される。また、貫通孔3eは、当該貫通孔3eの孔中心が、偏心軸部3dの軸心に対して偏心するように形成されている。
固定スクロール部10は、ハウジング2に固定されている。本実施形態では、固定スクロール部10は、図1に示すように、前側ハウジング2aに固定されている。また、固定スクロール部10は、固定板部11と、固定羽根部12と、を具備する。
固定板部11は、厚さ方向を前後方向に沿わせた板状とされている。固定板部11は、軸線方向視、略円形状の円盤状とされている。固定板部11は、後側面11aが、後方側を向くように配置される。また、固定板部11は、前方側を向く前側面が、前側ハウジング2aに固定される。また、固定板部11は、排出孔11bと、リード弁11cと、を具備する。
排出孔11bは、固定板部11を前後方向に貫通するように形成されている。排出孔11bは、孔中心が固定板部11の軸線方向視中心(軸心)に形成されている。排出孔11bは、後述する圧縮室R1と、前側ハウジング2aの排出室R2と、を連通する。
リード弁11cは、排出孔11bを開閉するものである。リード弁11cは、薄板状とされており、基端部(図1では上端部)が固定板部11の前面に固定されると共に、先端部(図1では下端部)が自由端とされている。リード弁11cは、排出孔11bを覆うように固定板部11の前面に沿って配置されることで、排出孔11bを閉鎖する構成とされている。また、リード弁11cは、先端部が固定板部11の前面及び排出孔11bに対して離間することで、排出孔11bを開放する構成とされている。
固定羽根部12は、固定板部11に突設されている。固定羽根部12は、固定板部11の後側面11aから、後方側に向けて突出している。固定羽根部12は、図3において二点鎖線で示すように、固定板部11の軸線方向視中心から径方向に延びる渦巻形状とされている。本実施形態では、固定羽根部12は、軸線方向視、インボリュート曲線に沿った渦巻形状とされている。
固定羽根部12は、全体に亘って略同厚さの壁を構成する。固定羽根部12は、突出方向先端面12aと、外側面12bと、内側面12cと、を有している。突出方向先端面12aは、後方に向く平坦面とされている。外側面12bは、径方向外方側に向く曲面とされている。内側面12cは、径方向内方側に向く曲面とされている。
上記固定スクロール部10は、金属系材料によって形成される。本実施形態では、固定スクロール部10は一部材として形成されている。
旋回スクロール部20は、軸部材3の回転に伴って固定スクロール部10に対して旋回するものである。図1及び図2に示すように、旋回スクロール部20は、固定スクロール部10に対して対向するように配置される。旋回スクロール部20は、旋回板部21と、軸受部22と、旋回羽根部23と、を具備する。
旋回板部21は、厚さ方向を前後方向に沿わせた板状とされている。旋回板部21は、軸線方向視(正面視)略円形状の円盤状とされている。旋回板部21は、後側ハウジング2bに対して、旋回自在に支持されている。旋回板部21は、前側面21aが前方側を向くように配置される。また、本実施形態では、図1に示すように、旋回板部21は、後方側を向く後側面が、旋回ガイド部5を介して、後側ハウジング2bに対して支持されている。
旋回ガイド部5は、旋回スクロール部20の固定スクロール部10に対する旋回をガイドするものである。旋回ガイド部5は、旋回スクロール部20が、当該旋回スクロール部20の軸心回りに回転することを規制する。旋回ガイド部5は、オルダムリングやピン・リング、ボールベアリング等、種々の構成を採用可能である。
軸受部22は、軸部材3の偏心軸部3dを受け入れ、当該偏心軸部3dに対して回転自在に支持されるものである。軸受部22は、旋回板部21に対して一体的に形成されている。軸受部22は、旋回板部21の後面から後方に向けて突出する円筒形状とされている。軸受部22は、内径寸法が偏心軸部3dの外径寸法に応じた寸法とされている。
軸受部22は、径方向中心が旋回スクロール部20の軸線方向視中心(軸心)に形成されている。軸受部22は、内周面22bが偏心軸部3dの外周面に対して摺動する摺動面を構成する。また、本実施形態では、軸受部22の内周面22bと偏心軸部3dの外周面との間には、油膜を構成する潤滑油が供給される。当該潤滑油は、図示せぬ潤滑油供給源から供給される。
軸受部22は、内周面22bが樹脂層22aによって形成されている。また、軸受部22は、内周面22bにおいて、面取部22cと油溝22dとが形成されている。
樹脂層22aは、軸受部22の内側に向く下地面に対して樹脂がコーティングされることで形成される。樹脂層22aを構成する樹脂としては、種々の樹脂を採用可能である。また、当該樹脂層22aを構成する樹脂に、低摩擦性等の性能を向上させる観点から、例えば、黒鉛等の添加物を添加してもよい。
樹脂層22aを構成する樹脂は、種々の方法を用いてコーティングすることができる。例えば、スプレーコートやスピンコート、スクリーンコート等の方法を採用してもよい。また、樹脂をコーティングする際には、軸受部22の内側に向く下地面に、ショットブラストやエッチング等による粗面化処理を施した後にコーティングするようにしてもよい。また、本実施形態では、樹脂層22aは、樹脂がコーティングされた後、切削加工による表面処理が施されて内周面22bが形成される。上記表面処理が施されることで、軸受部22の内径寸法を整えることができる。
面取部22cは、図4(a)に示すように、軸受部22の内周面22bにおいて、偏心軸部3dを受け入れる開口の縁部に形成されている。面取部22cは、軸受部22の開口の縁部の内径寸法を、後方側に向かうに従い拡大させるように形成されている。本実施形態では、面取部22cを、図4(a)に示す断面視、軸線に対して傾斜する傾斜面状(C面取状)としているが、このような態様に限られず、面取部22cを曲面状(R面取状)としてもよい。
油溝22dは、図4(b)に示すように、軸受部22の内周面22bにおいて、外部からの潤滑油を内周面22bに引き込むように、周方向に対して傾斜するように延びる構成とされている。本実施形態では、油溝22dは、周方向に沿う螺旋状に形成されている。油溝22dの深さ寸法やピッチは、樹脂層22aの強度等の観点から、適宜、設定してもよい。油溝22dの深さ寸法は、例えば、1μm〜6μm程度としてもよい。また、油溝22dのピッチは、例えば、100μm〜400μm程度としてもよい。また、油溝22dの螺旋の向きは、潤滑油を内周面22bに引き込み可能なように、偏心軸部3dの回転の向きに応じて設定される。また、油溝22dは、軸受部22の内周面22bにおいて、前後方向の全体に亘って形成されていてもよく、前後方向の一部に形成されていてもよい。
本実施形態では、油溝22dは、樹脂層22aに切削加工が施されたことで形成されている。油溝22dは、軸受部22に樹脂層22aを構成する樹脂がコーティングされた後、表面処理の為の切削加工によって形成されるものであってもよい。つまり、切削加工による内周面22bの表面処理の工程と、油溝22dを形成する工程と、を兼ねるようにしてもよい。
旋回羽根部23は、図2に示すように、旋回板部21に突設されている。旋回羽根部23は、旋回板部21の前側面21aから、前方側に向けて突出している。旋回羽根部23は、図3に示すように、旋回板部21の軸線方向視(正面視)中心から径方向に延びる渦巻形状とされている。旋回羽根部23は、固定羽根部12と同様、正面視、インボリュート曲線に沿った渦巻形状とされている。なお、図3においては、固定羽根部12との位置関係を明確にするために、旋回羽根部23にハッチングを施している。また、旋回羽根部23は、正面視において、背面視における固定羽根部12を略上下反転させた形状とされている。
旋回羽根部23は、全体に亘って略同厚さの壁を構成する。旋回羽根部23は、突出方向先端面23bと、外側面23cと、内側面23dと、を有している。突出方向先端面23bは、前方に向く平坦面とされている。外側面23cは、径方向外方側に向く曲面とされている。内側面23dは、径方向内方側に向く曲面とされている。
本実施形態では、図1及び図2に示すように、樹脂層23aによって突出方向先端面23b、外側面23c及び内側面23dが形成されている。樹脂層23aは、旋回羽根部23の前方側、径方向外方側及び径方向内方側に向く下地面に対して、樹脂がコーティングされることで形成される。本実施形態では、突出方向先端面23b、外側面23c及び内側面23dを構成する樹脂層23aを一体にコーティングしている。樹脂層23aは、軸受部22の樹脂層22aと同様な樹脂を、当該樹脂層22aと同様な方法によってコーティングされたものでもよい。また、上記軸受部22の樹脂層22aを構成する樹脂をコーティングする一方で、同工程において、上記旋回羽根部23の樹脂層23aを構成する樹脂についてもコーティングするようにしてもよい。
上記旋回スクロール部20は、樹脂層22a、23aを除いて、金属系材料によって形成される。本実施形態では、旋回スクロール部20は一部材として形成されている。
図1及び図2に示すように、上述した固定スクロール部10及び旋回スクロール部20は、固定スクロール部10の固定板部11の後側面11aと、旋回スクロール部20の旋回板部21の前側面21aと、が互いに対向するように配置される。この際、旋回羽根部23の突出方向先端面23bが、固定板部11の後側面11aに当接すると共に、固定羽根部12の突出方向先端面12aが、旋回板部21の前側面21aに当接する。また、固定スクロール部10の固定羽根部12の側面(外側面12b及び内側面12c)と、旋回スクロール部20の旋回羽根部23の側面(外側面23c及び内側面23d)と、が、互いに当接する。
上述のように配置された固定スクロール部10及び旋回スクロール部20は、固定板部11、固定羽根部12、旋回板部21及び旋回羽根部23によって区画された空間が、圧縮室R1を構成する。
以下では、上述の如く構成されたスクロールコンプレッサ1において、吸入されたガスを圧縮し、排出する様子について説明する。
まず、内燃機関の駆動に連動して、軸部材3の主軸部3aが軸心回りに回転されると、クランクピン3cが、主軸部3aの軸心を中心として旋回する。上記クランクピン3cの旋回に伴い、当該クランクピン3cの外周面と偏心軸部3dの貫通孔3eの内周面とが互いに摺動し、偏心軸部3dは、クランクピン3cの軸心回りに相対的に回転する。また、偏心軸部3dの回転により、当該偏心軸部3dの外周面と軸受部22の内周面22bとが互いに摺動する。これにより、旋回スクロール部20は、当該旋回スクロール部20の軸心回りに偏心軸部3dに対して相対的に回転する。以上により、旋回スクロール部20は、固定スクロール部10に対して所定の移動軌跡上を旋回する。また、旋回スクロール部20は、旋回ガイド部5によってガイドされることで、軸心回りの回転が規制され、上下方向等の姿勢を維持した状態で旋回する。
旋回スクロール部20が固定スクロール部10に対して旋回する際には、旋回羽根部23の突出方向先端面23bが、固定板部11の後側面11aに対して摺動すると共に、固定羽根部12の突出方向先端面12aが、旋回板部21の前側面21aに対して摺動する。また、固定スクロール部10の固定羽根部12の側面(外側面12b及び内側面12c)と、旋回スクロール部20の旋回羽根部23の側面(外側面23c及び内側面23d)と、が互いに摺動する。この際、固定スクロール部10と旋回スクロール部20との互いに摺動する面の間には、潤滑油による油膜が形成されていてもよい。
図3(a)に示すように、旋回スクロール部20が移動軌跡上の所定の位置に位置した場合には、固定羽根部12の内側面12cの径方向外方側の端部側と、上記内側面12cに対向する旋回羽根部23の外側面23cと、の間に導入口Xが形成される。また、旋回羽根部23の内側面23dの径方向外方側の端部側と、上記内側面23dに対向する固定羽根部12の外側面12bと、の間にも導入口Xが形成される。上記導入口Xは、上記固定スクロール部10及び旋回スクロール部20の内部に連通している。また、上記導入口Xは、ハウジング2の吸引口に連通しており、当該導入口Xから、固定スクロール部10及び旋回スクロール部20の内部にガスが導入される。
図3(b)に示すように、図3(a)に示した状態から、更に旋回スクロール部20が旋回することで、上記導入口Xが閉じると共に、固定板部11、固定羽根部12、旋回板部21及び旋回羽根部23によって区画された圧縮室R1によってガスがシールされる。上記固定羽根部12及び旋回羽根部23の径方向外方側において圧縮室R1にシールされたガスは、旋回スクロール部20が固定スクロール部10に対して旋回するに従い、径方向中心側に送られる。この際に、圧縮室R1は、径方向中心部に向かうに従って容積を縮小させながら上記ガスをシールする。これにより、当該圧縮室R1内のガスが圧縮される。
上記圧縮室R1内で圧縮されたガスは圧力が上昇し、当該ガスの圧力により閉鎖状態のリード弁11cを開放させる。これにより、固定スクロール部10の排出孔11bを介して圧縮室R1と排出室R2とが連通する。また、圧縮室R1内のガスは、排出孔11bを介して排出室R2へ流入し、排出口を介して外部に排出される。
ここで、図1及び図2に示すように、旋回スクロール部20(旋回板部21)に一体的に形成された軸受部22は、内周面22bが樹脂層22aによって形成されているので、転がり軸受やすべり軸受等の軸受部材を介さず、直接、旋回スクロール部20に対して偏心軸部3dを摺動させることができる。これにより、スクロールコンプレッサ1の省部品化を図ることができる。また、半割状の軸受やクリンチ軸受とは異なり、内周面22bに継ぎ目が形成されないことから、当該継ぎ目によって油膜が薄くなることや油膜の破断の発生を抑制することができる。
また、軸受部22の内周面22bに、周方向に対して傾斜するように延びる油溝22dが形成されているので、偏心軸部3dに対して軸受部22が相対的に回転することで、油溝22dの溝壁によって潤滑油が外部から軸受部22の内部側に押し出されるように送られる。これにより。潤滑油供給源からの潤滑油を、軸受部22の内周面22bに引き込み易い構成とすることができる。また、内周面22bを構成する樹脂層22aに切削加工が施されて油溝22dが形成されているので、当該油溝を形成する工程と、切削加工による内周面22bの表面処理の工程と、を兼ねることができる。
また、旋回スクロール部20の突出方向先端面23b、外側面23c及び内側面23dを樹脂層23aによって形成しているので、固定スクロール部10に対して摺動する面が樹脂層23aによって構成されていることとなる。これにより、上記樹脂層23aが適度に変形することで、固定スクロール部10と旋回スクロール部20との互いに摺動する面のクリアランスを小さくすることができ、圧縮室R1シール性を向上させることができる。
以上の如く、本実施形態に係るスクロールコンプレッサ1は、
固定スクロール部10(第1スクロール部)と、
軸心回りに回転し、当該軸心に対して偏心する偏心軸部3dを有する軸部材3と、
前記偏心軸部3dを受け入れる軸受部22が一体的に形成され、前記軸部材3の回転に伴って前記固定スクロール部10に対して旋回する構成とされており、前記偏心軸部3dの外周面に対して摺動する前記軸受部22の内周面22bが、樹脂層22aによって形成されている旋回スクロール部20(第2スクロール部)と、
を具備するものである。
このように構成することにより、スクロールコンプレッサ1の省部品化を図ることができる。すなわち、旋回スクロール部20に一体的に形成された軸受部22の内周面22bを樹脂層22aによって形成しているので、転がり軸受やすべり軸受等の軸受部材を別途設けることなく、直接、旋回スクロール部20に対して偏心軸部3dを摺動させることができる。これにより、スクロールコンプレッサ1の省部品化を図ることができる。また、省部品化によってスクロールコンプレッサ1の生産コストを低減することができる。また、旋回スクロール部20に対して、軸受部材を圧入する工程を省くことができる。
また、前記軸受部22は、
前記内周面22bにおいて、前記偏心軸部3dを受け入れる開口の縁部に面取部22cが形成されているものである。
このように構成することにより、軸受部22の内周面22bにおける開口の縁部に対して、偏心軸部3dが局所的に当たることを抑制することができる。
また、前記軸受部22は、
前記内周面22bにおいて、外部からの潤滑油を当該内周面22bに引き込むように、周方向に対して傾斜するように延びる油溝22dが形成されているものである。
このように構成することにより、軸受部22の内周面22bに、外部から潤滑油を引き込み易い構成とすることができる。また、油溝22dによって、貧潤滑下においても潤滑油を保持し易い構成とすることができ、摺動性を向上させることができる。
また、前記軸受部22は、
前記樹脂層22aに切削加工が施されたことで前記油溝22dが形成されているものである。
このように構成することにより、軸受部22の内周面22bに、外部から潤滑油を引き込み易い構成とすることができる。また、軸受部22の樹脂層22aに切削加工を施して表面処理をする場合に、当該表面処理の切削加工によって油溝22dを形成することができる。
また、前記固定スクロール部10は、固定板部11(第1板部)と、当該固定板部11に突設された固定羽根部12(第1羽根部)と、を有し、
前記旋回スクロール部20は、旋回板部21(第2板部)と、当該旋回板部21に突設された旋回羽根部23(第2羽根部)と、を有し、
前記旋回スクロール部20が前記固定スクロール部10に対して旋回する際には、前記固定板部11の後側面11aに対して前記旋回羽根部23の突出方向先端面23bが摺動すると共に、前記旋回板部21の前側面21aに対して前記固定羽根部12の突出方向先端面12aが摺動し、かつ、前記固定羽根部12の側面(外側面12b及び内側面12c)と前記旋回羽根部23の側面(外側面23c及び内側面23d)とが互いに摺動する構成とされており、
前記固定羽根部12の突出方向先端面12a、前記固定板部11の後側面11a、前記固定羽根部12の側面(外側面12b及び内側面12c)、前記旋回羽根部23の突出方向先端面23b、前記旋回板部21の前側面21a、前記旋回羽根部23の側面(外側面23c及び内側面23d)のうち、少なくともいずれか一つが樹脂層23aによって形成されているものである。
このように構成することにより、スクロールコンプレッサ1のシール性を向上させることができる。すなわち、旋回スクロール部20が固定スクロール部10に対して旋回する際に、互いに摺動する面のうち、少なくともいずれか一つを樹脂層23aによって形成している。これにより、樹脂層23aが適度に変形することで、固定スクロール部10と旋回スクロール部20との互いに摺動する面のクリアランスを小さくすることができ、固定スクロール部10と旋回スクロール部20とによって形成される圧縮室R1のシール性を向上させることができる。
また、前記旋回スクロール部20は、
前記旋回羽根部23の突出方向先端面23b、前記旋回板部21の前側面21a、前記旋回羽根部23の側面(外側面23c及び内側面23d)のうち、少なくともいずれか一つが樹脂層23aによって形成されているものである。
このように構成することにより、スクロールコンプレッサ1のシール性を向上させることができる。また、旋回スクロール部20において、固定スクロール部10に対して摺動する面のうち、少なくともいずれか一つを樹脂層23aによって形成している。これにより、旋回スクロール部20に対して樹脂層23aを形成する工程において、軸受部22の内周面22bに加えて、固定スクロール部に対して摺動する面にも樹脂層23aを形成することができる。
なお、固定スクロール部10は、第1スクロール部の実施の一形態である。
また、固定板部11は、第1板部の実施の一形態である。
また、後側面11aは、(第1板部の)表面の実施の一形態である。
また、固定羽根部12は、第1羽根部の実施の一形態である。
また、旋回スクロール部20は、第2スクロール部の実施の一形態である。
また、旋回板部21は、第2板部の実施の一形態である。
また、前側面21aは、(第2板部の)表面の実施の一形態である。
また、旋回羽根部23は、第2羽根部の実施の一形態である。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、油溝22dを、軸受部22の内周面22bを構成する樹脂層22aに切削加工が施されたことで形成されたものとしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、図5に示す第二実施形態のようなものとすることも可能である。
第二実施形態に係る軸受部22は、樹脂層22aが、第1の薄膜樹脂層22aaと、第2の薄膜樹脂層22abと、が積層された構成とされている。第1の薄膜樹脂層22aa及び第2の薄膜樹脂層22abは、軸受部22の内側を向く下地面に対して印刷によって設けられるシート状の樹脂である。第1の薄膜樹脂層22aa及び第2の薄膜樹脂層22abは、厚さがそれぞれ5μm程度とされている。また、第1の薄膜樹脂層22aa及び第2の薄膜樹脂層22abは、それぞれ、同様な樹脂からなるものでもよく、また、互いに特性の異なる樹脂からなるものでもよい。
第1の薄膜樹脂層22aaは、軸受部22の内側を向く下地面の全体に印刷される。第2の薄膜樹脂層22abは、第1の薄膜樹脂層22aaの表層側に印刷される。第2の薄膜樹脂層22abは、表面が内周面22bを構成する。また、第2の薄膜樹脂層22abは、第1の薄膜樹脂層22aaの表層側に一部を除いて印刷される。当該第2の薄膜樹脂層22abが形成された部位を除いた部位が、油溝22dを構成する。これにより、軸受部22の内周面22bに、深さ寸法が5μm程度の油溝22dが形成される。
図5に示す樹脂層22aは、第1の薄膜樹脂層22aaの表層側に、複数の第2の薄膜樹脂層22abが周方向に間隔を空けて印刷されている。本実施形態では、図5(a)及び(c)に示すように、厚さ方向に見て略平行四辺形状の第2の薄膜樹脂層22abを、周方向に間隔を空けて印刷している。これにより、隣り合う第2の薄膜樹脂層22ab同士の間に、周方向に対して傾斜するように延びる油溝22dが形成される。また、当該油溝22dは、軸線方向の略全体に亘って形成されている。図例では、第2の薄膜樹脂層22abの前後寸法を第1の薄膜樹脂層22aaの前後寸法よりも僅かに小さくしているが、このような態様に限られず、第2の薄膜樹脂層22abの前後寸法を第1の薄膜樹脂層22aaの前後寸法と同寸法としてもよい。
本実施形態では、図5(c)に示す第1の薄膜樹脂層22aaの短辺を構成する両端部が互いに突き合わされた状態で、第1の薄膜樹脂層22aa及び第2の薄膜樹脂層22abからなる樹脂層22aが軸受部22に形成される。本実施形態では、第2の薄膜樹脂層22abを2つ配置したことで、隣り合う第2の薄膜樹脂層22ab同士の間に2本の油溝22dが形成される。なお、図例では、第1の薄膜樹脂層22aaの両端部が突き合わされた部位に形成される油溝22dの溝幅寸法が、他の油溝22dの溝幅寸法よりも大きくなるような構成とされているが、このような態様に限られず、油溝22dの溝幅寸法を互いに同寸法としてもよい。また、油溝22dの数は2本に限られない。
このように構成することにより、軸受部22の内周面22bに、外部から潤滑油を引き込み易い構成とすることができる。また、第1の薄膜樹脂層22aaの表層側において、第2の薄膜樹脂層22abが形成された部位を除いた部位を、油溝22dとしているので、第2の薄膜樹脂層22abの厚さが油溝22dの溝深さとなる。これにより、油溝22dの溝深さが深くなり過ぎることを抑制することができ、軸受部22の負荷容量が低減するようなことを抑制することができる。また、油溝22dに保持した潤滑油を、摺動面を構成する内周面22b側に供給し易い構成とすることができる。
また、樹脂層22aを、第1の薄膜樹脂層22aaと、第2の薄膜樹脂層22abと、が積層された構成としているので、必要に応じて、第1の薄膜樹脂層22aaと第2の薄膜樹脂層22abとをそれぞれ特性の異なる樹脂からなるものとすることができる。例えば、第1の薄膜樹脂層22aaを、無潤滑(ドライ)対応の軸受の摺動面を構成する樹脂からなるものとし、第2の薄膜樹脂層22abを、貧潤滑対応の軸受の摺動面を構成する樹脂からなるものとしてもよい。
なお、本実施形態においては、油溝22dは、軸線方向の全体に亘って形成されているが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、油溝22dは、軸線方向の一部に形成されていてもよい。また、油溝22dは、周方向に対して傾斜するように延びる形状とされたものに限られず、種々の形状としてもよい。また、本発明は、油溝22dが形成されたものに限られず、当該油溝22dを形成しなくてもよい。
また、本実施形態においては、軸受部22の内周面22bにおいて、偏心軸部3dを受け入れる開口の縁部に面取部22cが形成された構成としているが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、上記面取部22cを形成しなくてもよい。
また、本実施形態においては、旋回スクロール部20において、旋回羽根部23の突出方向先端面23b及び側面(外側面23c及び内側面23d)を樹脂層23aによって形成しているが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、旋回羽根部23の突出方向先端面23b、旋回板部21の前側面21a、旋回羽根部23の側面(外側面23c及び内側面23d)のうち、少なくともいずれか一つが樹脂層23aによって形成されていればよい。また、上記のように、旋回スクロール部20に、樹脂層23aを形成した構成に限られず、固定スクロール部10の固定羽根部12の突出方向先端面12a及び側面(外側面12b及び内側面12c)のうち、少なくともいずれか一つが樹脂層によって形成されていてもよい。
また、本実施形態では、固定スクロール部10及び旋回スクロール部20は、それぞれ一部材として形成されたものとしているが、このような態様に限られず、複数の部材からなるものとしてもよい。この場合、旋回スクロール部20においては、軸受部22が少なくとも旋回スクロール部20を構成するいずれかの部材(例えば、旋回板部21)に対して一体的に形成されていればよい。
1 スクロールコンプレッサ
2 ハウジング
3 軸部材
3a 主軸部
3b 大径部
3c クランクピン
3d 偏心軸部
10 固定スクロール部(第1スクロール部)
11 固定板部(第1板部)
11a 後側面(表面)
12 固定羽根部(第1羽根部)
12a 突出方向先端面
12b 外側面(側面)
12c 内側面(側面)
20 旋回スクロール部(第2スクロール部)
21 旋回板部(第2板部)
21a 前側面(表面)
22 軸受部
22a 樹脂層
22b 内周面
22c 面取部
22d 油溝
23 旋回羽根部(第2羽根部)
23a 樹脂層
23b 突出方向先端面
23c 外側面(側面)
23d 内側面(側面)
R1 圧縮室
R2 排出室

Claims (7)

  1. 第1スクロール部と、
    軸心回りに回転し、当該軸心に対して偏心する偏心軸部を有する軸部材と、
    前記偏心軸部を受け入れる軸受部が一体的に形成され、前記軸部材の回転に伴って前記第1スクロール部に対して旋回する構成とされており、前記偏心軸部の外周面に対して摺動する前記軸受部の内周面が、樹脂層によって形成されている第2スクロール部と、
    を具備するスクロールコンプレッサ。
  2. 前記軸受部は、
    前記内周面において、前記偏心軸部を受け入れる開口の縁部に面取部が形成されている、
    請求項1に記載のスクロールコンプレッサ。
  3. 前記軸受部は、
    前記内周面において、外部からの潤滑油を当該内周面に引き込むように、周方向に対して傾斜するように延びる油溝が形成されている、
    請求項1又は請求項2に記載のスクロールコンプレッサ。
  4. 前記軸受部は、
    前記樹脂層に切削加工が施されたことで前記油溝が形成されている、
    請求項3に記載のスクロールコンプレッサ。
  5. 前記樹脂層は、第1の薄膜樹脂層と、前記第1の薄膜樹脂層の表層側に一部を除いて形成される第2の薄膜樹脂層と、が積層されており、
    前記第2の薄膜樹脂層が形成された部位を除いた部位が、前記油溝を構成する、
    請求項3に記載のスクロールコンプレッサ。
  6. 前記第1スクロール部は、第1板部と、当該第1板部に突設された第1羽根部と、を有し、
    前記第2スクロール部は、第2板部と、当該第2板部に突設された第2羽根部と、を有し、
    前記第2スクロール部が前記第1スクロール部に対して旋回する際には、前記第1板部の表面に対して前記第2羽根部の突出方向先端面が摺動すると共に、前記第2板部の表面に対して前記第1羽根部の突出方向先端面が摺動し、かつ、前記第1羽根部の側面と前記第2羽根部の側面とが互いに摺動する構成とされており、
    前記第1羽根部の突出方向先端面、前記第1板部の表面、前記第1羽根部の側面、前記第2羽根部の突出方向先端面、前記第2板部の表面及び前記第2羽根部の側面のうち、少なくともいずれか一つが樹脂層によって形成されている、
    請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載のスクロールコンプレッサ。
  7. 前記第2スクロール部は、
    前記第2羽根部の突出方向先端面、前記第2板部の表面、前記第2羽根部の側面のうち、少なくともいずれか一つが樹脂層によって形成されている、
    請求項6に記載のスクロールコンプレッサ。
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