JP5773076B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Description

本発明はスクロール型圧縮機に関する。

特許文献１に従来のスクロール型圧縮機が開示されている。このスクロール型圧縮機は、ハウジングと、ハウジングに固定された固定スクロールと、固定スクロールとの間に圧縮室を形成する可動スクロールとを備えている。可動スクロールにはボス部が形成され、ハウジングには駆動軸心周りで回転可能に駆動軸が軸支されている。

駆動軸には、駆動軸心から偏心した偏心軸部が駆動軸と一体回転可能に突設されている。偏心軸部とボス部との間にはドライブブッシュが嵌合されている。ドライブブッシュとボス部との間及び駆動軸におけるドライブブッシュ側の一端部とハウジングとの間には転がり軸受が設けられている。

このスクロール型圧縮機では、駆動軸が駆動軸心周りで回転することにより、ドライブブッシュが偏心軸部周りで揺動しながら駆動軸心周りに駆動され、可動スクロールが公転する。このため、圧縮室が外側から内側に移動するに従って容積を縮小するため、圧縮室が冷媒ガスを吸入室から吸入し、圧縮し、吐出室に吐出する。

特開平１０−１４１２５６号公報

しかし、上記従来のスクロール型圧縮機では、ドライブブッシュとボス部との間及び駆動軸の一端部とハウジングとの間に転がり軸受を採用しており、製造コストの低廉化が困難である。

このため、これらの少なくとも一方を円筒状の摺動部材である滑り軸受とすることが考えられる。この場合、ボス部やハウジングである外側被軸受部に対して滑り軸受の外周面を圧入し、ドライブブッシュや駆動軸の一端部である内側被軸受部に対して滑り軸受の内周面を隙間嵌めすることが一般的である。

しかしながら、こうしてドライブブッシュとボス部との間又は駆動軸の一端部とハウジングとの間に滑り軸受を採用すると、スクロール型圧縮機が断続運転されたり、その回転数が変動したり、液圧縮を生じたりするような過酷な使用条件の下では、滑り軸受の特定の部分に偏心軸部から過大な負荷が一時的に作用し、滑り軸受に局所的な摩耗が生じ易い。この場合、スクロール型圧縮機の耐久性が懸念される。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、製造コストの低廉化を実現するとともに、過酷な条件の下で使用された場合であっても、優れた耐久性を発揮可能なスクロール型圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。

本発明のスクロール型圧縮機は、ハウジングと、前記ハウジングに固定された固定スクロールと、前記固定スクロールとの間に圧縮室を形成する可動スクロールと、前記可動スクロールに形成されたボス部と、前記ハウジングに駆動軸心周りで回転可能に軸支された駆動軸と、前記駆動軸心から偏心して前記駆動軸と一体回転可能な偏心軸部と、前記偏心軸部に嵌合されるとともに前記ボス部に嵌合され、前記可動スクロールを前記固定スクロールに対して公転させるドライブブッシュとを備えたスクロール型圧縮機において、
前記ドライブブッシュと前記ボス部との間及び前記駆動軸における前記ドライブブッシュ側の一端部と前記ハウジングとの間の少なくとも一方には軸受が設けられ、
前記軸受は、前記ボス部又は前記ハウジングである外側被軸受部側に設けられる円筒状の外側摺動部材と、前記ドライブブッシュ又は前記駆動軸の前記一端部である内側被軸受部側に設けられる円筒状の内側摺動部材とからなり、
前記外側被軸受部の内周面と前記外側摺動部材の外周面との外側境界域、前記外側摺動部材の内周面と前記内側摺動部材の外周面との中間境界域、及び、前記内側摺動部材の内周面と前記内側被軸受部の外周面との内側境界域の少なくとも二つの境界域が相対回転可能であり、
前記外側摺動部材と前記内側摺動部材とは、軸方向の長さが異なることにより、少なくとも前記軸方向の一端に段差を形成していることを特徴とする。

本発明のスクロール型圧縮機では、ドライブブッシュとボス部との間及び駆動軸の一端部とハウジングとの間の少なくとも一方に円筒状の外側摺動部材と円筒状の内側摺動部材とからなる軸受を採用している。外側摺動部材は、ボス部又はハウジングである外側被軸受部側に設けられる。内側摺動部材は、ドライブブッシュ又は駆動軸の一端部である内側被軸受部側に設けられる。このため、製造コストの低廉化が可能である。

また、このスクロール型圧縮機では、軸受の外側境界域、中間境界域及び内側境界域の少なくとも二つの境界域が相対回転可能である。外側境界域とは、外側被軸受部の内周面と外側摺動部材の外周面との境界域である。中間境界域とは、外側摺動部材の内周面と内側摺動部材の外周面との境界域である。内側境界域とは、内側摺動部材の内周面と内側被軸受部の外周面との境界域である。このため、スクロール型圧縮機が過酷な条件下で使用され、偏心軸部から一時的に過大な負荷が軸受に作用しても、その負荷によって少なくとも二つの境界域が相対回転し、その負荷を逃がすことができる。このため、軸受には局所的な摩耗が生じ難い。

特に、このスクロール型圧縮機では、外側摺動部材と内側摺動部材とが少なくとも軸方向の一端に段差を形成しており、段差には毛細管現象によって潤滑油が保持され易い。このため、少なくとも二つの境界域に潤滑油が供給され易く、それら境界域がより相対回転を生じ易い。

したがって、本発明のスクロール型圧縮機では、製造コストの低廉化を実現するとともに、過酷な使用条件の下であっても、優れた耐久性を発揮することが可能である。

ドライブブッシュとボス部との間に本発明に係る軸受が設けられていることが好ましい理由は、ドライブブッシュとボス部との間が偏心軸部によって大きな負荷を受け易いからである。

外側摺動部材及び内側摺動部材の少なくとも一方としては、低摩擦性、耐摩耗性、耐疲労性、耐焼付き性、なじみ性等の特性を有する材料又は部品が採用され得る。１層構造の材料としては、すず基合金、鉛基合金、銅−鉛合金、鉛−青銅合金、アルミニウム−すず合金、アルミニウム−すず−ケイ素合金、アルミニウム−亜鉛合金の他、フッ素系樹脂等の摺動特性に優れた樹脂等を採用することができる。２層構造又は３層構造の部品を採用することもできる。外側摺動部材と内側摺動部材との間には、両者を接合するための接合層を設けることもできる。また、外側摺動部材及び内側摺動部材の一方は他方の内周面又は外周面に施されためっきやコーティングであってもよい。

可動スクロールは、ボス部が中央に形成された可動基板と、可動基板からボス部とは逆方向で渦巻状に延びる可動渦巻壁とを有し得る。外側被軸受部であるボス部と内側被軸受部であるドライブブッシュとの間に本発明に係る軸受である主軸受が設けられ得る。この主軸受の段差は、可動基板の近傍に位置していることが好ましい。ボス部の奥側には潤滑油が供給され難いが、主軸受の段差を可動基板の近傍に位置させれば、その段差がボス部の奥側に潤滑油を好適に保持し、主軸受が好適に相対回転を生じる。

ハウジング内には、駆動軸を駆動するモータ機構が設けられ得る。外側被軸受部であるボス部と内側被軸受部であるドライブブッシュとの間に本発明に係る軸受である主軸受が設けられ得る。この主軸受の段差は、モータ機構側に位置していることも好ましい。モータ機構側でも潤滑油が要求される。主軸受の段差をモータ機構側に位置させれば、その段差がモータ機構側に潤滑油を好適に保持し、主軸受が好適に相対回転を生じる。

可動スクロールは、ボス部が中央に形成された可動基板と、可動基板からボス部とは逆方向で渦巻状に延びる可動渦巻壁とを有し得る。ハウジング内には、駆動軸を駆動するモータ機構が設けられ得る。外側被軸受部であるボス部と内側被軸受部であるドライブブッシュとの間に本発明に係る軸受である主軸受が設けられ得る。ドライブブッシュは、軸方向の両端の少なくとも一方に面取りを有し得る。そして、外側摺動部材と可動スクロールとの間又は外側摺動部材とドライブブッシュとの間には、内側摺動部材が面取りまで移動することを規制する移動規制手段が設けられていることが好ましい。本発明に係る軸受がボス部とドライブブッシュとの間で圧入されていない場合、主軸受は軸方向に僅かに移動し得る。こうして主軸受が軸方向に僅かに移動しても、内側摺動部材が面取りと当接することによる局所的な摩耗を生じ難い。

移動規制手段は、可動基板側に形成された段差であり得る。この場合、潤滑油を保持する可動基板側の段差によって内側摺動部材の内周面が面取りと当接することを防止できる。このため、別個の手段を採用する必要がなく、スクロール型圧縮機の構成が簡易になる。

移動規制手段は、可動スクロールに形成され、外側摺動部材と当接して内側摺動部材を可動基板から離反させる凸部であり得る。この場合、可動基板側の段差の有無にかかわらず、内側摺動部材の内周面が面取りと当接することを防止できる。

ドライブブッシュは、円筒状の外周面をもつブッシュ部と、ブッシュ部と一体をなし、扇状に広がるバランスウェイト部とからなり得る。移動規制手段は、外側摺動部材と当接して内側摺動部材をモータ機構から離反させるバランスウェイト部であり得る。この場合、モータ機構側の段差の有無にかかわらず、内側摺動部材の内周面が面取りと当接することを防止できる。

軸受の段差は、軸方向の一方側に位置する第１段差と、軸方向の他方側に位置する第２段差とからなり得る。第１段差と第２段差とは軸方向の長さが等しいことが好ましい。この場合、軸受に方向性がなくなるため、軸受の製造が容易になるとともに、スクロール型圧縮機の製造も容易になり、製造コストの低廉化をより確実に実現することができる。なお、本明細書において、第１段差と第２段差との軸方向の長さが等しいという場合には、公差は含まれる。

外側被軸受部であるハウジングと内側被軸受部である駆動軸の一端部との間に本発明に係る軸受である副軸受が設けられ得る。ハウジングには駆動軸を挿通する軸孔が形成され得る。軸孔内にシール材及び副軸受が設けられ得る。また、駆動軸には、シール材と副軸受との間と、駆動軸の他端部との間を連通する給油孔が形成され得る。副軸受の段差は、給油孔と対向していることが好ましい。駆動軸の給油孔は、シール材と副軸受との間から、駆動軸の他端部まで潤滑油を供給し、駆動軸の他端部に設けられる軸受の潤滑を手助けする。副軸受の段差がその給油孔と対向しておれば、副軸受の段差が保持した潤滑油が給油孔を通って駆動軸の他端部に供給され易い。

外側摺動部材は、内側摺動部材を保持する金属製のカラーであり得る。また、内側摺動部材は、摺動特性に優れた樹脂からなり、内周面が内側境界域を構成する内層と、外側摺動部材と固定される裏金と、内層と裏金との間を結合する中間層とからなり得る。この内側摺動部材は３層構造の部品である。この場合、本発明に係る軸受の強度を十分なものとすることができる。この軸受は、外側摺動部材に内側摺動部材の裏金を嵌合することによって得ることができる。

内層は、軸方向の両端の少なくとも一方に面取りを有し、面取りされた部分を除いて内側境界域とされていることが好ましい。この場合、内層に欠けを生じ難く、内側摺動部材が優れた耐久性を発揮する。

カラーは、軸方向の両端の少なくとも一方に面取りを有し、面取りされた部分を除いて外側境界域とされていることが好ましい。この場合、カラーに欠けを生じ難く、欠けによって生じた異物によって境界域の摺動性が損なわれることがない。

内側摺動部材は、外側摺動部材を保持する金属製のカラーであり得る。また、外側摺動部材は、摺動特性に優れた樹脂からなり、内周面が中間境界域を構成する内層と、外側被軸受部と固定される裏金と、内層と裏金との間を結合する中間層とからなり得る。この外側摺動部材は３層構造の部品である。この場合も、軸受の強度を十分なものとすることができる。この軸受は、内側摺動部材に外側摺動部材を嵌合することによって得ることができる。外側摺動部材の裏金は外側被軸受部に圧入され得る。

可動スクロールは、ボス部が中央に形成された可動基板と、可動基板からボス部とは逆方向で渦巻状に延びる可動渦巻壁とを有し得る。外側被軸受部であるボス部と内側被軸受部であるドライブブッシュとの間に本発明に係る軸受である主軸受が設けられ得る。そして、可動基板には、主軸受と対向する凹部が形成されていることが好ましい。軸受が軸方向に僅かに移動し、外側摺動部材と可動基板との隙間が小さくなれば、そこに潤滑油が供給され難くなるおそれがある。そこに凹部が形成されておれば、凹部内に潤滑油が保持され、主軸受が好適に相対回転を生じる。

ハウジング内には、駆動軸を駆動するモータ機構が設けられていることが好ましい。この場合、本発明によってハウジング内のモータ機構を比較的低温に保ち易く、モータ機構が性能を発揮し易い。

本発明のスクロール型圧縮機は、製造コストの低廉化を実現できるとともに、断続運転されたり、回転数が変動したり、液圧縮を生じたりするような過酷な使用条件の下であっても、優れた耐久性を発揮可能である。

実施例１のスクロール型圧縮機の断面図である。 実施例１のスクロール型圧縮機に係り、駆動軸におけるドライブブッシュ側の一端部とハウジングとの間に設けられる軸受の拡大断面図である。 実施例１のスクロール型圧縮機に係り、ドライブブッシュとボス部との間に設けられる軸受の拡大断面図である。 実施例１のスクロール型圧縮機に係り、要部の拡大断面図である。 実施例１のスクロール型圧縮機に係り、他の要部の拡大断面図である。 実施例１のスクロール型圧縮機に係り、図５に示す要部のさらなる拡大断面図である。 実施例１のスクロール型圧縮機に係り、軸受が一端側に移動した状態を示す拡大断面図である。 実施例１のスクロール型圧縮機に係り、軸受が他端側に移動した状態を示す拡大断面図である。 実施例１のスクロール型圧縮機に係り、軸受が他端側に移動した状態を示す拡大断面図である。 実施例２のスクロール型圧縮機に係り、ドライブブッシュとボス部との間に設けられる軸受の拡大断面図である。 実施例２のスクロール型圧縮機に係り、軸受が一端側に移動した状態を示す拡大断面図である。 実施例３のスクロール型圧縮機に係り、ドライブブッシュとボス部との間に設けられる軸受の拡大断面図である。 実施例３のスクロール型圧縮機に係り、図６と同様の拡大断面図である。 実施例４のスクロール型圧縮機に係り、要部の拡大断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例１〜４を図面を参照しつつ説明する。

（実施例１）
図１に示すように、実施例１のスクロール型圧縮機は、モータ機構８を一体的に有する電動圧縮機となっている。このスクロール型圧縮機は、ハウジング１を備えている。ハウジング１は、後端側が開口する有底筒状のフロントハウジング１１と、蓋状をなしてフロントハウジング１１の後端を塞ぐリヤハウジング１３と、フロントハウジング１１内に支持された固定ブロック１５とからなる。

フロントハウジング１１及びリヤハウジング１３の内部は、前方に位置するモータ室３と後方に位置する作動室５とに固定ブロック１５によって仕切られている。モータ室３は吸入室を兼ねている。作動室５では、固定ブロック１５とリヤハウジング１３とに挟持されて固定スクロール１７が固定されているとともに、固定スクロール１７と固定ブロック１５との間に可動スクロール１９が設けられている。

固定スクロール１７は、リヤハウジング１３側に位置する固定基板１７ａと、固定基板１７ａの外周で円筒状に前方に延びる外周壁１７ｂと、外周壁１７ｂの内側で渦巻状に前方に延びる固定渦巻壁１７ｃとからなる。

可動スクロール１９は、固定ブロック１５側に位置する可動基板１９ａと、可動基板１９ａの中央で円筒状に前方に延びるボス部１９ｂと、可動基板１９ａから渦巻状に後方に延びる可動渦巻壁１９ｃとからなる。固定スクロール１７と可動スクロール１９とで囲まれることにより、圧縮室７が形成されている。また、固定ブロック１５と可動基板１９ａとの間は背圧室９とされている。固定ブロック１５には、モータ室３と外周側の圧縮室７とを連通する図示しない吸入通路が形成されている。

フロントハウジング１１の前端壁１１ａの内面中央には円筒状の軸支部１１ｂが突設されている。一方、固定ブロック１５の中央には軸孔１５ａが貫通して形成されている。軸支部１１ｂには転がり軸受２３が圧入されている。一方、軸孔１５ａには、シール材２５と、図２に示すように、本発明に係る軸受及び副軸受である両面滑り軸受２７とが設けられている。図１に示すように、転がり軸受２３、シール材２５及び両面滑り軸受２７により、駆動軸２９が駆動軸心Ｏ周りで回転可能に軸支されている。固定ブロック１５が外側被軸受部であり、駆動軸２９の一端部２９ｃが内側被軸受部である。

両面滑り軸受２７は、図２に示すように、円筒状の外側摺動部材６７内に円筒状の内側摺動部材６５を圧入することによって得られている。図４に示すように、内側摺動部材６５の内周面６５ｓと駆動軸２９の一端部２９ｃの外周面２９ｓとは内側境界域Ｂｉを形成している。内側境界域Ｂｉは相対回転可能である。外側摺動部材６７の外周面６７ｓと固定ブロック１５の内周面１５ｓとは外側境界域Ｂｏを形成している。外側境界域Ｂｏも相対回転可能である。外側摺動部材６７の内周面６７ｆと内側摺動部材６５の外周面６５ｆとは中間境界域Ｂｍを形成している。中間境界域Ｂｍは圧入によって固定されている。

内側摺動部材６５はすず基合金等の１層の材料からなる。また、外側摺動部材６７は内側摺動部材６５を保持する金属製のカラーである。

内側摺動部材６５は、図２に示すように、外側摺動部材６７よりも、軸方向の長さが短い。このため、内側摺動部材６５の前端には外側摺動部材６７との間に第１段差２７ａが形成されている。また、内側摺動部材６５の後端には外側摺動部材６７との間に第２段差２７ｂが形成されている。この両面滑り軸受２７は、図４に示すように、外側摺動部材６７の前後の同一位置に内側摺動部材６５が圧入されている。つまり、両面滑り軸受２７は、第１段差２７ａと第２段差２７ｂとの軸方向の長さが等しい。シール材２５、固定ブロック１５、両面滑り軸受２７及び駆動軸２９の一端部２９ｃにより、潤滑油が導入されるスペースが区画されている。

図１に示すように、固定ブロック１５の後面には、可動スクロール１９の可動基板１９ａに向かって延びる複数本の自転阻止ピン２１ａが固定されている。また、可動基板１９ａの前面には、自転阻止ピン２１ａの先端部を遊嵌状態で受ける自転阻止孔２１ｂが凹設されている。自転阻止孔２１ｂには円筒状のリング２１ｃが遊嵌されている。駆動軸２９が回転する際、自転阻止ピン２１ａがリング２１ｃの内周面を摺動及び転動することにより、可動スクロール１９は自転を規制されて駆動軸心Ｏ周りで公転のみ可能となっている。

駆動軸２９の後端には、駆動軸心Ｏから偏心した位置で偏心軸部２９ａが後方に向かって突設されている。偏心軸部２９ａは、円柱状に形成されるか、又は外周面に二面幅が形成された略円柱状に形成されている。偏心軸部２９ａにはドライブブッシュ３１が嵌合されている。

ドライブブッシュ３１は炭素鋼製である。このドライブブッシュ３１は、図５に示すように、円筒状の外周面３３ｓをもつブッシュ部３３と、ブッシュ部３３と一体をなし、駆動軸２９の後端面と当接しながら扇状に広がるバランスウェイト部３５とからなる。ブッシュ部３３は可動スクロール１９のボス部１９ｂに嵌合されている。また、ブッシュ部３３には挿通孔３３ａが貫設されており、挿通孔３３ａに偏心軸部２９ａが嵌合されている。ブッシュ部３３とボス部１９ｂとの間には、本発明に係る軸受及び主軸受としての両面滑り軸受３７が設けられている。

両面滑り軸受３７は、図３に示すように、円筒状の外側摺動部材５３内に円筒状の内側摺動部材５１を圧入することによって得られている。図６に示すように、内側摺動部材５１の内周面５１ｓとブッシュ部３３の外周面３３ｓとは内側境界域Ｂｉを形成している。内側境界域Ｂｉは相対回転可能である。外側摺動部材５３の外周面５３ｓとボス部１９ｂの内周面１９ｓとは外側境界域Ｂｏを形成している。外側境界域Ｂｏも相対回転可能である。外側摺動部材５３の内周面５３ｆと内側摺動部材５１の外周面５１ｆとは中間境界域Ｂｍを形成している。中間境界域Ｂｍは圧入によって固定されている。

内側摺動部材５１は、図３に示すように、摺動特性に優れたフッ素系樹脂からなり、内周面５１ｓを構成する内層５１ａと、外側摺動部材５３に圧入された裏金５１ｃと、内層５１ａと裏金５１ｃとの間を結合する中間層５１ｂとからなる。内層５１ａは、図６に示すように、軸方向の両端に面取り５１ｄ、５１ｅを有している。

外側摺動部材５３は、内側摺動部材５１を保持する金属製のカラーである。外側摺動部材５３の内縁には、軸方向の両端に面取り５３ａ、５３ｂが形成されている。また、外側摺動部材５３の外縁にも、軸方向の両端に面取り５３ｃ、５３ｄが形成されている。

内側摺動部材５１は、外側摺動部材５３よりも、軸方向の長さが短い。このため、内側摺動部材５１の前端には外側摺動部材５３との間に第１段差３７ａが形成されている。また、内側摺動部材５１の後端には外側摺動部材５３との間に第２段差３７ｂが形成されている。この両面滑り軸受３７も、外側摺動部材５３の前後の同一位置に内側摺動部材５１が圧入されている。つまり、両面滑り軸受３７は、第１段差３７ａと第２段差３７ｂとの軸方向の長さが等しい。第１段差３７ａは、モータ機構８側に位置している。第２段差３７ｂは、可動基板１９ａの近傍に位置している。

ドライブブッシュ３１のブッシュ部３３は、軸方向の前端にフランジ３３ｃを有している。フランジ３３ｃとブッシュ部３３の外周面３３ｓとの間には曲面３３ｒが形成されている。また、ブッシュ部３３は、軸方向の後端に面取り３３ｂが形成されている。一方、可動スクロール１９では、ボス部１９ｂの内周面１９ｓと可動基板１９ａの前面との間に逃し溝１９ｄが形成されている。なお、逃し溝１９ｄに代え、フランジ３３ｃの曲面３３ｒと同様の曲面を形成することも可能である。

図１に示すように、固定スクロール１７とリヤハウジング１３との間には吐出室２が形成されており、固定スクロール１７の固定基板１７ａには圧縮室７と吐出室２とを連通する吐出ポート１７ｄが貫設されている。吐出室２内では、吐出ポート１７ｄを開閉する吐出リード弁３９と、吐出リード弁３９の開度を規制するリテーナ４１とが設けられている。

また、可動スクロール１９の可動渦巻壁１９ｃ及び可動基板１９ａには軸方向に直線状に延びる給気孔１９ｄが貫設されている。給気孔１９ｄのボス部１９ｂ側には、図５に示すように、給気孔１９ｄより大径の凹部１９ｅが形成されている。凹部１９ｅは、両面滑り軸受３７及びブッシュ部３３の円筒部３３ｂの厚み分と対向している。給気孔１９ｄは、吐出ポート１７ｄ近くの圧縮室７とボス部１９ｂ内とをごく短時間連通するようになっている。

一方、図１に示すように、駆動軸２９には、固定ブロック１５における軸孔１５ａ内のシール材２５と両面滑り軸受２７との間と、転がり軸受２３の内輪との間を連通する給油孔２９ｂが形成されている。両面滑り軸受２７の第１段差２７ａはその給油孔２９ｂと対向している。

リヤハウジング１３には上下に延びる油分離室４が形成されている。油分離室４の上方には、円筒状の外周面４３ａを有する分離筒４３が固定されている。外周面４３ａと対面する油分離室４の内周面４ａは外周面４３ａと同軸とされ、これらによって遠心分離式のセパレータが構成されている。吐出室２は吐出通路６によって内周面４ａと外周面４３ａとの間に連通されている。

モータ室３内には、ステータ４５がフロントハウジング１１の内周面に固定して設けられている。ステータ４５の内側には、駆動軸２９に固定されたロータ４７が設けられている。ロータ４７、ステータ４５及び駆動軸２９によってモータ機構８が構成されている。フロントハウジング１１の前端側には、外部とモータ室３とを連通させる吸入口３ａが貫設されている。リヤハウジング１３には分離筒４３内と外部とを連通させる吐出口１３ａが貫設されている。

吸入口３ａは、配管によって蒸発器と接続されている。蒸発器は配管によって膨張弁と接続されている。膨張弁は配管によって凝縮器と接続されている。凝縮器は配管によって吐出口１３ａと接続されている。各配管、蒸発器、膨張弁及び凝縮器の図示は省略する。スクロール型圧縮機、各配管、蒸発器、膨張弁及び凝縮器は車両用空調装置の冷凍回路を構成している。

このスクロール型圧縮機では、ドライブブッシュ３１とボス部１９ｂとの間に両面滑り軸受３７を採用しているとともに、駆動軸２９のドライブブッシュ３１側である一端部２９ｃと固定ブロック１５との間にも両面滑り軸受２７を採用している。このため、このスクロール型圧縮機は、製造コストの低廉化が可能である。

このスクロール型圧縮機は次のように作動する。すなわち、車両の運転者が車両用空調装置に対する操作を行うと、それに基づいて、図示しないモータ制御回路がモータ機構８を制御し、ロータ４７及び駆動軸２９を駆動軸心Ｏ周りに回転させる。これにより、偏心軸部２９ａが駆動軸心Ｏ周りに旋回し、可動スクロール１９は駆動軸心Ｏ周りに公転する。このため、圧縮室７が外周側から中心側へと容積を減少しながら移動するため、蒸発器から吸入口３ａを介してモータ室３に供給される冷媒ガスが圧縮室７内へ吸入され、圧縮室７内で圧縮される。吐出圧力まで圧縮された冷媒ガスは、圧縮室７から吐出ポート１７ｄを経て吐出室２に吐出される。吐出室２内の冷媒ガスは、吐出通路６を経てセパレータに供給され、潤滑油が油分離室４に貯留される。油分離室４内の潤滑油は種々の潤滑に供される。潤滑油を分離した冷媒ガスは吐出口１３ａから凝縮器へ排出される。こうして、車両用空調装置の空調が行われる。

この間、このスクロール型圧縮機では、図４に示すように、両面滑り軸受２７の外側境界域Ｂｏ及び内側境界域Ｂｉの二つの境界域が相対回転可能である。このため、スクロール型圧縮機が過酷な条件下で使用されても、その負荷によって外側境界域Ｂｏ及び内側境界域Ｂｉが相対回転する。この際、外側境界域Ｂｏが相対回転するよりも、内側境界域Ｂｉがより低い摩擦係数で摺動する。このため、その負荷を逃がすことができる。

また、このスクロール型圧縮機では、図５に示すように、両面滑り軸受３７の外側境界域Ｂｏ及び内側境界域Ｂｉの二つの境界域が相対回転可能である。このため、偏心軸部２９ａから一時的に過大な負荷が両面滑り軸受３７に作用しても、その負荷によって外側境界域Ｂｏ及び内側境界域Ｂｉが相対回転する。この際、外側境界域Ｂｏが相対回転するよりも、内側境界域Ｂｉがより低い摩擦係数で摺動する。このため、その負荷も逃がすことができる。

特に、車両用のスクロール型圧縮機では、外気温や運転条件の変化、スイッチのオンオフ等により、断続運転されたり、その回転数が変動したり、液圧縮を生じたりするため、過大な負荷が作用し易いが、このスクロール型圧縮機では、両面滑り軸受２７、３７に作用する負荷を逃すことができるため、両面滑り軸受２７、３７に局所的な摩耗が生じ難い。

また、このスクロール型圧縮機では、図４に示すように、両面滑り軸受２７の外側摺動部材６７と内側摺動部材６５とが軸方向の両端に第１、２段差２７ａ、２７ｂを形成し、第１、２段差２７ａ、２７ｂに毛細管現象によって潤滑油が保持され易い。このため、両面滑り軸受２７の外側境界域Ｂｏ及び内側境界域Ｂｉに潤滑油が供給され易く、それら外側境界域Ｂｏ及び内側境界域Ｂｉでより相対回転を生じ易い。

また、このスクロール型圧縮機では、図５に示すように、両面滑り軸受３７の外側摺動部材５３と内側摺動部材５１とが軸方向の両端に第１、２段差３７ａ、３７ｂを形成し、第１、２段差３７ａ、３７ｂに毛細管現象によって潤滑油が保持され易い。このため、外側境界域Ｂｏ及び内側境界域Ｂｉに潤滑油が供給され易く、それら外側境界域Ｂｏ及び内側境界域Ｂｉでより相対回転を生じ易い。

さらに、このスクロール型圧縮機では、図６に示すように、両面滑り軸受３７の第２段差３７ｂが可動基板１９ａの近傍に位置しているため、その第２段差３７ｂがボス部１９ｂの奥側に潤滑油を好適に保持し、両面滑り軸受３７が好適に相対回転を生じる。

また、このスクロール型圧縮機では、両面滑り軸受３７の第１段差３７ａをモータ機構８側に位置させているため、その第１段差３７ａがモータ機構８側に潤滑油を好適に保持し、両面滑り軸受３７が好適に相対回転を生じる。

このスクロール型圧縮機では、両面滑り軸受３７がボス部１９ｂとブッシュ部３３との間で圧入されていないため、軸方向に僅かに移動し得る。例えば、図７に示すように、両面滑り軸受３７が後方側に移動した場合、外側摺動部材５３の後端面が可動基板１９ａの前面と当接する。このため、潤滑油を保持する可動基板１９ａ側の第２段差３７ｂによって内側摺動部材５１の内層５１ａにおける内周面５１ｓが面取り３３ｂと当接することを防止できる。第２段差３７ｂが移動規制手段に相当する。また、この際、外側摺動部材５３の面取り５３ｄが逃し溝１９ｄに対面するため、外周面５３ｓが逃し溝１９ｄと当接することを防止できる。

他方、図８に示すように、両面滑り軸受３７が前方側に移動した場合、外側摺動部材５３の前端面がバランスウェイト部３５の後面と当接する。このため、両面滑り軸受３７は、図９に示すように、潤滑油を保持するバランスウェイト部３５側の第１段差３７ａによって内側摺動部材５１の内層５１ａにおける内周面５１ｓが曲面３３ｒと当接することを防止できる。

また、両面滑り軸受３７は、内層５１ａの両端に面取り５１ｄ、５１ｅを有し、面取り５１ｄ、５１ｅを除いて内側境界域Ｂｉとされている。このため、内層５１ａに局所的な摩耗や欠けを生じ難く、内側摺動部材５１が優れた耐久性を発揮する。また、両面滑り軸受３７は、外側摺動部材５３が両端の外縁に面取り５３ｃ、５３ｄを有し、面取り５３ｃ、５３ｄを除いて外側境界域Ｂｏとされている。このため、外側摺動部材５３にも欠けを生じ難く、欠けによって生じた異物によって外側境界域Ｂｏの摺動性が損なわれることがない。

また、このスクロール型圧縮機では、図２及び図３に示すように、両面滑り軸受２７、３７は、軸方向の中心を基準として実質的に対称形であり、前後の方向性がなくなっている。このため、両面滑り軸受２７、３７の製造が容易である。また、図１に示すように、両面滑り軸受２７を軸孔１５ａに挿入したり、両面滑り軸受３７をボス部１９ｂに挿入したりする工程において、両面滑り軸受２７、３７の前後を区別する必要がなく、スクロール型圧縮機の製造も容易になり、製造コストの低廉化をより確実に実現することができる。

また、このスクロール型圧縮機では、作動中、圧縮室７から高圧の冷媒ガスが給気孔１９ｄ、凹部１９ｅを経てボス部１９ｂ内に供給される。その冷媒ガスは、図５に示すように、両面滑り軸受３７の第２段差３７ｂ、内側境界域Ｂｉ、外側境界域Ｂｏ、第１段差３７ａを経るとともに、偏心軸部２９ａと挿通孔３３ａとの間を経て、背圧室９に至る。

そして、両面滑り軸受３７及びブッシュ部３３の円筒部３３ｂと対向する凹部１９ｅが可動基板１９ａに形成されていることから、凹部１９ｅ内に潤滑油が保持される。このため、両面滑り軸受３７が軸方向に移動し、外側摺動部材５３と可動基板１９ａとの隙間が小さくなっても、両面滑り軸受３７は好適に相対回転を生じる。

このため、冷媒ガスが含む潤滑油により、内側境界域Ｂｉ、外側境界域Ｂｏ及び偏心軸部２９ａと挿通孔３３ａとの間が潤滑される。また、背圧室９が高圧になり、可動スクロール１９が好適に固定スクロール１７に向かって付勢される。また、自転阻止ピン２１ａ等が好適に潤滑される。

さらに、背圧室９に至った冷媒ガスは、図４に示すように、両面滑り軸受２７の内側境界域Ｂｉ及び外側境界域Ｂｏを経て、シール材２５と両面滑り軸受２７との間に至る。このため、シール材２５が駆動軸２９を好適に押圧し、冷媒ガスがモータ室３に漏れることを防止する。

特に、駆動軸２９の給油孔２９ｂは、シール材２５と両面滑り軸受２７との間から、図１に示すように、給油孔２９ｂを経て転がり軸受２３の内輪に供給される。この際、両面滑り軸受２７の第１段差２７ａがその給油孔２９ｂと対向しているため、第１段差２７ａが保持した潤滑油が給油孔２９ｂを通って転がり軸受２３に供給され易い。転がり軸受２３の内輪に供給された潤滑油は駆動軸２９との隙間を経て駆動軸２９の前端に移動し、転がり軸受２３のボール間を経てモータ室３に至る。このため、転がり軸受２３も好適に潤滑される。

このため、このスクロール型圧縮機では、モータ室３内のモータ機構８を比較的低温に保つこともでき、モータ機構８が性能を発揮し易い。

また、このスクロール型圧縮機では、図５に示すように、両面滑り軸受３７の外側摺動部材５３が内側摺動部材５１を保持するカラーであり、内側摺動部材５１が内層５１ａ、中間層５１ｂ及び裏金５１ｃからなることから、十分な強度を発揮することができる。

したがって、このスクロール型圧縮機では、製造コストの低廉化を実現するとともに、過酷な使用条件の下であっても、優れた耐久性を発揮することが可能である。

（実施例２）
実施例２のスクロール型圧縮機は、図１０に示すように、実施例１の両面滑り軸受３７の代わりに両面滑り軸受１３７を採用しているとともに、図１１に示す可動スクロール１１９を採用している。

図１０に示すように、両面滑り軸受１３７は、実施例１の両面滑り軸受３７の外側摺動部材５３よりも軸方向に短い外側摺動部材５４を採用している。そして、この両面滑り軸受１３７は、外側摺動部材５４の前後の異なる位置に内側摺動部材５１が圧入されている。このため、内側摺動部材５１の前端のみに外側摺動部材５４との間の段差１３７ａが形成されている。段差１３７ａは、モータ機構８側に位置している。

また、図１１に示すように、可動スクロール１１９では、ボス部１９ｂの内周面１９ｓと可動基板１９ａの前面との間に凸部１９ｅが形成されている。凸部１９ｅと内周面１９ｓとの間には曲面１９ｒが形成されている。他の構成は実施例１と同一であるため、実施例１と同一の構成については実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

このスクロール型圧縮機では、両面滑り軸受１３７が後方側に移動した場合、外側摺動部材５４の後端面が可動スクロール１１９の凸部１９ｅの前面と当接する。このため、内側摺動部材５１の内層５１ａにおける内周面５１ｓが面取り３３ｂと当接することを防止できる。凸部１９ｅが移動規制手段に相当する。また、この際、外側摺動部材５４の面取り５３ｄが曲面１９ｒに対面するため、外周面５３ｓが曲面１９ｒと当接することを防止できる。

但し、このスクロール型圧縮機では、外側摺動部材５４の後側に寄った位置に内側摺動部材５１が圧入されているため、スクロール型圧縮機の組付けに際して留意を要するという難点も有している。仮に、前後を異ならせて組付けるとすれば、内側摺動部材５１の内層５１ａの内周面５１ｓの一部がブッシュ部３３の曲面３３ｒと干渉し、内側摺動部材５１がやや局所的に摩耗し易いことになるおそれがある。他の作用効果は実施例１と同様である。

（実施例３）
実施例３のスクロール型圧縮機は、図１２に示すように、実施例１の両面滑り軸受３７の代わりに両面滑り軸受２３７を採用しているとともに、図１３に示す可動スクロール２１９を採用している。

図１２に示すように、両面滑り軸受２３７は、実施例１の両面滑り軸受３７の内側摺動部材５１よりも軸方向に長い内側摺動部材５７を採用している。そして、この両面滑り軸受２３７は、外側摺動部材５３の前後の異なる位置に内側摺動部材５７が圧入されている。このため、内側摺動部材５７の後端のみに外側摺動部材５３との間の段差２３７ｂが形成されている。

また、図１３に示すように、可動スクロール２１９では、給気孔１９ｄとは別の位置において、可動基板１９ａに凹部１９ｇが形成されている。他の構成は実施例１と同一であるため、実施例１と同一の構成については実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

このスクロール型圧縮機では、凹部１９ｇが保持した潤滑油が内側境界域Ｂｉ及び外側境界域Ｂｏに供給され、内側境界域Ｂｉ及び外側境界域Ｂｏで好適に相対回転を生じる。

但し、このスクロール型圧縮機では、外側摺動部材５３の前側に寄った位置に内側摺動部材５７が圧入されているため、スクロール型圧縮機の組付けに際して留意を要するという難点も有している。仮に、前後を異ならせて組付けるとすれば、内側摺動部材５７の内層５１ａの内周面５１ｓの一部が面取り３３ｂと当接し、内側摺動部材５７がやや局所的に摩耗し易いことになってしまう。他の作用効果は実施例１と同様である。

（実施例４）
実施例４のスクロール型圧縮機は、図１４に示すように、実施例１の両面滑り軸受３７の代わりに両面滑り軸受６３を採用している。両面滑り軸受６３は、内側摺動部材５９に外側摺動部材６１を嵌合することによって得られている。

内側摺動部材５９の内周面５９ｓとブッシュ部３３の外周面３３ｓとは内側境界域Ｂｉを形成している。内側境界域Ｂｉは相対回転可能である。外側摺動部材６１の外周面６３ｆとボス部１９ｂの内周面１９ｆとは外側境界域Ｂｏを形成している。外側境界域Ｂｏは圧入によって固定されている。外側摺動部材６１の内周面６１ｓと内側摺動部材５９の外周面５９ｓとは中間境界域Ｂｍを形成している。中間境界域Ｂｍは相対回転可能である。

内側摺動部材５９は、外側摺動部材６１を保持する金属製のカラーである。また、外側摺動部材６１は、摺動特性に優れたフッ素系樹脂からなり、内周面６１ｓを構成する内層６１ａと、ボス部１９ｂに圧入された裏金６１ｃと、内層６１ａと裏金６１ｃとの間を結合する中間層６１ｂとからなる。

外側摺動部材６１は、内側摺動部材５９よりも、軸方向の長さが短い。このため、外側摺動部材６１の両端には内側摺動部材５９との間に第１、２段差６３ａ、６３ｂが形成されている。第１段差６３ａは、モータ機構８側に位置している。第２段差６３ｂは、可動基板１９ａの近傍に位置している。

この両面滑り軸受６３も、両面滑り軸受６３をボス部１９ｂに圧入する工程で前後を区別しなくて済むように、内側摺動部材５９の前後の同一位置に外側摺動部材６１が嵌合されている。他の構成は実施例１と同一であるため、実施例１と同一の構成については実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

このスクロール型圧縮機は、内側境界域Ｂｉが相対回転するよりも、中間境界域Ｂｍがより低い摩擦係数で摺動する。また、このスクロール型圧縮機では、ドライブブッシュ３１のブッシュ部３３は面取り３３ｂを有しているが、両面滑り軸受６３の内側摺動部材５９が金属製のカラーからなるため、内側摺動部材５９の内周面５９ｓに摩耗が生じることはほとんど問題にならない。他の作用効果は実施例１と同様である。

以上において、本発明を実施例１〜４に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜３に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、ドライブブッシュ３１とボス部１９ｂとの間にだけ両面滑り軸受３７、１３７、２３７、６３を設け、一端部２９ｃと固定ブロック１５との間には、片面に摺動面を有する滑り軸受を設けることもできる。この滑り軸受は、外周面が固定ブロック１５の軸孔１５ａに圧入され、内周面が一端部２９ｃに隙間嵌めされる。この場合にはスクロール型圧縮機の製造コストをより低廉化することが可能である。

また、軸支部１１ｂにも片面に摺動面を有する滑り軸受を設けることもできる。この滑り軸受は、外周面が軸支部１１ｂに圧入され、内周面が駆動軸２９に隙間嵌めされる。この場合にもスクロール型圧縮機の製造コストをより低廉化することが可能である。

さらに、実施例４では、外周側から内周側に向かって、裏金６１ｃ、中間層６１ｂ、内層６１ａ、内側摺動部材５９が位置する両面滑り軸受６３を採用したが、外周側から内周側に向かって、内層、中間層、裏金、内側摺動部材が位置する両面滑り軸受を採用することも可能である。

本発明は車両用空調装置等に利用可能である。

１…ハウジング
１１…フロントハウジング
１３…リヤハウジング
１５…固定ブロック
１７…固定スクロール
７…圧縮室
１９、１１９、２１９…可動スクロール
１９ｂ…ボス部
Ｏ…駆動軸心
２９…駆動軸
２９ａ…偏心軸部
３１…ドライブブッシュ
２９ｃ…一端部
２７、３７、１３７、２３７、６３…両面滑り軸受（３７、１３７、２３７、６３…主軸受、２７…副軸受）
Ｂｉ…内側境界域
Ｂｍ…中間境界域
Ｂｏ…外側境界域
６５、５１、５７、５９…内側摺動部材
６７、５３、５４、６１…外側摺動部材
２７ａ、２７ｂ、３７ａ、３７ｂ、１３７ａ、２３７ｂ、６３ａ、６３ｂ…段差（２７ａ、３７ａ、６３ａ…第１段差、２７ｂ、３７ｂ、６３ｂ…第２段差）
１９ａ…可動基板
１９ｃ…可動渦巻壁
１５ａ…軸孔
２５…シール材
２９ｂ…給油孔
５１ａ、６１ａ…内層
５１ｃ、６１ｃ…裏金
５１ｂ、６１ｂ…中間層
１９ｅ、１９ｇ…凹部
８…モータ機構

Claims (13)

1. ハウジングと、前記ハウジングに固定された固定スクロールと、前記固定スクロールとの間に圧縮室を形成する可動スクロールと、前記可動スクロールに形成されたボス部と、前記ハウジングに駆動軸心周りで回転可能に軸支された駆動軸と、前記駆動軸心から偏心して前記駆動軸と一体回転可能な偏心軸部と、前記偏心軸部に嵌合されるとともに前記ボス部に嵌合され、前記可動スクロールを前記固定スクロールに対して公転させるドライブブッシュとを備えたスクロール型圧縮機において、
   前記ハウジング内には、前記駆動軸を駆動するモータ機構が設けられ、
   前記可動スクロールは、前記ボス部が中央に形成された可動基板と、前記可動基板から前記ボス部とは逆方向で渦巻状に延びる可動渦巻壁とを有し、
   前記ドライブブッシュと前記ボス部との間及び前記駆動軸における前記ドライブブッシュ側の一端部と前記ハウジングとの間の少なくとも一方には軸受が設けられ、
   前記軸受は、前記ボス部又は前記ハウジングである外側被軸受部側に設けられる円筒状の外側摺動部材と、前記ドライブブッシュ又は前記駆動軸の前記一端部である内側被軸受部側に設けられる円筒状の内側摺動部材とからなり、
   前記外側被軸受部の内周面と前記外側摺動部材の外周面との外側境界域、前記外側摺動部材の内周面と前記内側摺動部材の外周面との中間境界域、及び、前記内側摺動部材の内周面と前記内側被軸受部の外周面との内側境界域の少なくとも二つの境界域が相対回転可能であり、
   前記外側摺動部材と前記内側摺動部材とは、軸方向の長さが異なることにより、少なくとも前記軸方向の一端に段差を形成し、
   前記外側被軸受部である前記ボス部と前記内側被軸受部である前記ドライブブッシュとの間に前記軸受である主軸受が設けられ、
   前記ドライブブッシュは、前記軸方向の両端の少なくとも一方に面取りを有し、
   前記外側摺動部材と前記可動スクロールとの間又は前記外側摺動部材と前記ドライブブッシュとの間には、前記内側摺動部材が前記面取りまで移動することを規制する移動規制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。
2. 前記主軸受の前記段差は、前記可動基板の近傍に位置している請求項１記載のスクロール型圧縮機。
3. 前記主軸受の前記段差は、前記モータ機構側に位置している請求項１又は２記載のスクロール型圧縮機。
4. 前記移動規制手段は、前記可動基板側に形成された前記段差である請求項１乃至３のいずれか１項記載のスクロール型圧縮機。
5. 前記移動規制手段は、前記可動スクロールに形成され、前記外側摺動部材と当接して前記内側摺動部材を前記可動基板から離反させる凸部である請求項１乃至３のいずれか１項記載のスクロール型圧縮機。
6. 前記ドライブブッシュは、円筒状の外周面をもつブッシュ部と、前記ブッシュ部と一体をなし、扇状に広がるバランスウェイト部とからなり、
   前記移動規制手段は、前記外側摺動部材と当接して前記内側摺動部材を前記モータ機構から離反させる前記バランスウェイト部である請求項１乃至３のいずれか１項記載のスクロール型圧縮機。
7. 前記軸受の前記段差は、前記軸方向の一方側に位置する第１段差と、前記軸方向の他方側に位置する第２段差とからなり、
   前記第１段差と前記第２段差とは前記軸方向の長さが等しい請求項１乃至３、５乃至７のいずれか１項記載のスクロール型圧縮機。
8. 前記外側被軸受部である前記ハウジングと前記内側被軸受部である前記駆動軸の前記一端部との間に前記軸受である副軸受が設けられ、
   前記ハウジングには前記駆動軸を挿通する軸孔が形成され、
   前記軸孔内にシール材及び前記副軸受が設けられ、
   前記駆動軸には、前記シール材と前記副軸受との間と、前記駆動軸の他端部との間を連通する給油孔が形成され、
   前記副軸受の前記段差は、前記給油孔と対向している請求項１乃至３、５乃至８のいずれか１項記載のスクロール型圧縮機。
9. 前記外側摺動部材は、前記内側摺動部材を保持する金属製のカラーであり、
   前記内側摺動部材は、摺動特性に優れた樹脂からなり、内周面が前記内側境界域を構成する内層と、前記外側摺動部材と固定される裏金と、前記内層と前記裏金との間を結合する中間層とからなる請求項１乃至３、５乃至９のいずれか１項記載のスクロール型圧縮機。
10. 前記内層は、前記軸方向の両端の少なくとも一方に面取りを有し、前記面取りされた部分を除いて前記内側境界域とされている請求項１０記載のスクロール型圧縮機。
11. 前記カラーは、前記軸方向の両端の少なくとも一方に面取りを有し、前記面取りされた部分を除いて前記外側境界域とされている請求項１０又は１１記載のスクロール型圧縮機。
12. 前記内側摺動部材は、前記外側摺動部材を保持する金属製のカラーであり、
    前記外側摺動部材は、摺動特性に優れた樹脂からなり、内周面が前記中間境界域を構成する内層と、前記外側被軸受部と固定される裏金と、前記内層と前記裏金との間を結合する中間層とからなる請求項１乃至３、５乃至９のいずれか１項記載のスクロール型圧縮機。
13. 前記可動基板には、前記主軸受と対向する凹部が形成されている請求項１乃至３、５乃至１３のいずれか１項記載のスクロール型圧縮機。

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