JP6485623B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、流体を圧縮するスクロール圧縮機に関する。

従来から、空気調和装置や冷凍装置等に用いられ、流体（冷媒）を圧縮するスクロール圧縮機が知られている。このスクロール圧縮機では、固定スクロールに対して旋回スクロールを公転するように旋回させ、固定スクロールと旋回スクロールとの間に形成された圧縮室の容量を減少させることで流体の圧縮を行う。

ここで、特許文献１に示すように、スクロール圧縮機には、旋回スクロールの自転を防止しながら公転させるために、フレームと旋回スクロールとの間にオルダムリングが介在されている。このオルダムリングにはキーが設けられ、旋回スクロールに形成された溝とキーとが摺動しつつ、旋回スクロール及びハウジングに対してオルダムリングが直線的に往復運動を行うようになっている。

ところで、特許文献１には、オルダムリングの摺動状態の改善を図るべく、フレーム側のキー溝側面の摺動面に油保持部を設けた構成が開示されている。

特開平１０−１５９７６０号公報

しかしながら、スクロール圧縮機ではさらなる効率向上の要求がある。このため、オルダムリングの摺動抵抗低減や、摺動時の摩耗抑制といった摺動性能の向上を図る必要があるが、特許文献１に開示された油保持部のみでは、依然として十分に摺動性能の向上を図ることは難しい。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、摺動性能を向上が可能なオルダムリング、及び、これを備えるスクロール圧縮機を提供する。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第一の態様に係るスクロール圧縮機は、軸線を中心として回転する主軸と、前記主軸を相対回転可能に支持するハウジングと、前記主軸に設けられた旋回スクロールと、前記旋回スクロールに対向して該旋回スクロールとの間で冷媒を圧縮する圧縮室を形成する固定スクロールと、前記旋回スクロールを自転することなく前記主軸の軸線に対して公転するように支持するオルダムリングと、を備え、前記オルダムリングは、前記軸線を囲むように配される環状をなす本体部と、前記本体部の表面及び裏面から突出して、前記旋回スクロールと前記ハウジングとに形成された溝部にそれぞれ挿入され、該溝部の内面に対して直線的に往復摺動するとともに表面から凹む複数の第１凹部が形成された摺動面を有する複数のキーと、を備え、前記溝部における前記摺動面が摺動する内面には、該内面から凹む複数の第２凹部が形成されており、前記第２凹部の各々は、前記キーが、前記溝部内で、前記往復摺動する方向の最も端部側に移動した状態で、前記第１凹部の各々と少なくとも一部で、一対一で対向して重なり合う位置に形成されている。

このようなスクロール圧縮機では、オルダムリングにおけるキーの摺動面に第１凹部が形成されている。このため、摺動面に油を保持し易くなり、溝部における内面との間に油膜が形成され易くなり、摩耗の抑制効果が得られる。さらに摺動による摩耗で粉状となったキー、旋回スクロール、ハウジングの材料を第１凹部内に閉じ込めることができるので、摺動抵抗を低減できることや、摺動面、及び溝部の内面の傷つきを抑制することができる。
また、このようなスクロール圧縮機によれば、キーの摺動面に第１凹部が形成されているため、摺動面に油を保持し易くなり、溝部の内面との間に油膜が形成され易くなり、摩耗の抑制効果が得られる。さらに摺動による摩耗で粉状となったキー、旋回スクロール、ハウジングの材料を第１凹部内に閉じ込めることができるので、摺動抵抗を低減できることや、摺動面及び溝部の内面の傷つきを抑制することができる。
また、このように第１凹部に加えて第２凹部が形成されていることで、これらの相乗効果によって、摩耗の抑制効果や、摺動抵抗の低減効果や、摺動面及び溝部の内面の傷つきを抑制する効果を得ることができる。
また、往復摺動する方向の最も端部側にキーが移動した際、即ち、往復摺動する速度が０になる位置へ移動した際に、各々の第１凹部と第２凹部とが対向して重なり合うことで、対向して重なり合う第１凹部と第２凹部との間に、大きな油だまりを形成することができる。従って、油膜の形成をさらに促進でき、摩耗の抑制効果や摺動抵抗の低減効果が得られる。
さらに、本発明の第二の態様に係るスクロール圧縮機は、軸線を中心として回転する主軸と、前記主軸を相対回転可能に支持するハウジングと、前記主軸に設けられた旋回スクロールと、前記旋回スクロールに対向して該旋回スクロールとの間で冷媒を圧縮する圧縮室を形成する固定スクロールと、前記旋回スクロールを自転することなく前記主軸の軸線に対して公転するように支持するオルダムリングと、を備え、前記オルダムリングは、前記軸線を囲むように配される環状をなす本体部と、前記本体部の表面及び裏面から突出して、前記旋回スクロールと前記ハウジングとに形成された溝部にそれぞれ挿入され、該溝部の内面に対して直線的に往復摺動するとともに表面から凹む複数の第１凹部が形成された摺動面を有する複数のキーと、を備え、前記溝部における前記摺動面が摺動する内面には、該内面から凹む複数の第２凹部が形成されており、前記第２凹部の各々は、前記キーが、前記溝部内で、前記往復摺動する方向の最も端部側に移動した状態で、前記第１凹部の各々と一対一で対向せず、重なり合わない位置に形成されている。
このように往復摺動する方向の最も端部側にキーが移動した際、即ち、往復摺動する速度が０になる位置へ移動した際に、第１凹部と第２凹部とが対向せず、重なり合わないことで、溝部の内面と摺動面との間の隙間を小さくできる。よって、油膜圧力の増大効果を得ることができ、摩耗の抑制効果や摺動抵抗の低減効果が得られる。
さらに、本発明の第三の態様に係るスクロール圧縮機は、軸線を中心として回転する主軸と、前記主軸を相対回転可能に支持するハウジングと、前記主軸に設けられた旋回スクロールと、前記旋回スクロールに対向して該旋回スクロールとの間で冷媒を圧縮する圧縮室を形成する固定スクロールと、前記旋回スクロールを自転することなく前記主軸の軸線に対して公転するように支持するオルダムリングと、を備え、前記オルダムリングは、前記軸線を囲むように配される環状をなす本体部と、前記本体部の表面及び裏面から突出して、前記旋回スクロールと前記ハウジングとに形成された溝部にそれぞれ挿入され、該溝部の内面に対して直線的に往復摺動するとともに表面から凹む複数の第１凹部が形成された摺動面を有する複数のキーと、を備え、前記溝部における前記摺動面が摺動する内面には、該内面から凹む複数の第２凹部が形成されており、前記第２凹部の各々は、前記溝部の内面に沿う方向であって、前記往復摺動する方向に交差する方向に、前記第１凹部の各々に対してずれた位置に形成されている。
このような位置に各々の第２凹部が形成されていることで、キーが往復摺動する際には、第２凹部の各々は第１凹部の各々と常に対向せず、重なり合わないことになる。従って、溝部の内面と摺動面との間の隙間を常に小さく保つことができ、大きな油膜圧力の増大効果を得ることができる。従って、摩耗の抑制効果や摺動抵抗の低減効果が得られる。

また、本発明の第四の態様に係るスクロール圧縮機では、上記第一から第三の態様における前記第１凹部は、前記摺動面における前記往復摺動する方向の両端部の領域のみに形成されていてもよい。

キーの摺動面が往復摺動すると、摺動方向の両端部の領域で摩耗が特に進行し、この両端部の領域でキーの肉厚寸法が減少することで、両端部側に向かうに従って溝部の内面から離間するように傾斜する傾斜面が形成されることがある。この場合、摺動方向の両端部の領域に第１凹部を形成することで、摩耗が進行し易い両端部の領域で摩耗の抑制効果や摺動抵抗の低減効果を得ることができる。
さらに、第１凹部が形成された摺動方向の両端部の領域では、摺動面の平均深さが大きくなり、摺動面における第１凹部が形成されていない中央部の領域では、摺動面の平均深さが小さくなる。従って、この中央部の領域に向かって、両端部の領域の第１凹部に保持された油が流入しようとすることで動圧が発生し、くさび効果を得ることができる。よって、摺動面の中央部の領域においても油膜を容易に形成でき、摩耗抑制効果や摺動抵抗の低減効果を得ることが可能となる。

また、本発明の第五の態様に係るスクロール圧縮機では、上記第四の態様における前記第１凹部は、前記両端部から、前記摺動面における前記往復摺動する方向の長さ寸法の０．４倍以下の領域で、前記往復摺動する方向に広がるように形成されていてもよい。

このような第１摺動面、第２摺動面が往復摺動する方向の長さ寸法の０．４倍以下の範囲に第１凹部が形成されていることで、摩耗が進行し易い両端部の領域での摩耗抑制効果を得ることができ、くさび効果によって摺動面の中央部の領域においても摩耗抑制効果及び摺動抵抗の低減効果を得ることが可能となる。

また、本発明の第六の態様に係るスクロール圧縮機では、上記第四の態様における前記第１凹部は、前記キーが前記溝部内で、前記往復摺動する方向の最も端部側に移動した状態で、前記溝部の内面に、少なくとも一部で対向する領域に形成されていてもよい。

このような領域に第１凹部が形成されていることで、往復摺動する方向の最も端部側にキーが移動した際、即ち、往復摺動する速度が０になる位置へ移動した際にも、第１凹部が溝部に対向するため、摩耗抑制効果及び摺動抵抗の低減効果を得ることが可能となる。

また、本発明の第七の態様に係るスクロール圧縮機では、上記第一から第六の態様における前記第２凹部が形成された領域は、前記溝部の内面に、前記往復摺動する方向の中央部の領域であって、かつ、前記第１凹部が形成された領域の少なくとも一部と常に対向する領域に形成されていてもよい。

このように溝部の内面に対して摺動面が摺動している間、常に第１凹部が形成された領域と第２凹部が形成された領域とが対向していることで、油膜の形成をさらに促進でき、摩耗の抑制効果を得られることや、摺動抵抗の低減効果を得ることができる。

また、本発明の第八の態様に係るスクロール圧縮機は、軸線を中心として回転する主軸と、前記主軸を相対回転可能に支持するハウジングと、前記主軸に設けられた旋回スクロールと、前記旋回スクロールに対向して該旋回スクロールとの間で冷媒を圧縮する圧縮室を形成する固定スクロールと、前記旋回スクロールを自転することなく前記主軸の軸線に対して公転するように該旋回スクロールを支持するオルダムリングと、を備え、前記オルダムリングは、前記軸線を囲むように配される環状をなす本体部と、前記本体部の表面及び裏面から突出して、前記旋回スクロールと前記ハウジングとに形成された溝部にそれぞれ挿入され、該溝部の内面に対して直線的に往復摺動する摺動面を有する複数のキーと、を備え、前記溝部における前記摺動面が摺動する内面には、前記往復摺動する方向の中央部の領域のみに、該内面から凹む複数の第２凹部が形成されている。

このように、第２凹部を溝部の内面に形成することで、溝部の内面に油を保持し易くなり、キーの摺動面との間に油膜が形成され易くなり、摩耗の抑制効果が得られる。さらに摺動による摩耗で粉状となったキー、旋回スクロール、ハウジングの材料を第２凹部内に閉じ込め、摺動抵抗を低減できることや、摺動面、及び溝部の内面の傷つきを抑制することができる。
さらに、第２凹部が形成された摺動方向の中央部の領域では、溝部の内面の平均深さが大きくなり、第２凹部が形成されていない摺動方向の両端部の領域では内面の平均深さが小さくなる。従って、溝部の内面の両端部の領域に向かって中央部の領域から第２凹部に保持された油が流入しようとすることで動圧が発生し、くさび効果を得ることができる。このため、摩耗が特に進行し易いキーの摺動面における摺動方向の両端部の領域で摩耗の抑制効果や摺動抵抗の低減効果を得ることができる。

上記のオルダムリング、及びスクロール圧縮機によれば、キーの摺動面に第１凹部を形成したことで、摺動性能を向上が可能となる。

本発明の参考例に係るスクロール圧縮機を示す縦断面図である。 本発明の参考例に係るスクロール圧縮機のオルダムリングを示す斜視図である。 本発明の参考例に係るスクロール圧縮機のオルダムリングの摺動の様子を示す斜視図であって、（ａ）は旋回スクロールとの摺動の様子を示し、（ｂ）はハウジングとの摺動の様子を示す。 本発明の参考例に係るスクロール圧縮機のオルダムリングに形成された第１凹部を拡大して示す斜視図である。 本発明の参考例に係るスクロール圧縮機のオルダムリングに形成される第１凹部の位置を様々に変化させた場合の負荷容量係数を示す解析結果を示すグラフである。 本発明の参考例の変形例に係るスクロール圧縮機のオルダムリングの第１凹部と、旋回スクロールの第１溝部及びハウジングの第２溝部の第２凹部との形成領域の関係を示す図である。 本発明の実施形態に係るスクロール圧縮機のオルダムリングの摺動の様子を示す斜視図であって、（ａ）は旋回スクロールとの摺動の様子を示し、（ｂ）はハウジングとの摺動の様子を示す。 本発明の実施形態の第一変形例に係るスクロール圧縮機のオルダムリングの第１凹部と、旋回スクロールの第１溝部及びハウジングの第２溝部の第２凹部との形成領域の関係を示す図である。 本発明の実施形態の第二変形例に係るスクロール圧縮機のオルダムリングの第１凹部と、旋回スクロールの第１溝部及びハウジングの第２溝部の第２凹部との形成領域の関係を示す図である。 本発明の実施形態の第三変形例に係るスクロール圧縮機のオルダムリングの第１凹部と、旋回スクロールの第１溝部及びハウジングの第２溝部の第２凹部との形成領域の関係を示す図である。 本発明の実施形態の第四変形例に係るスクロール圧縮機のオルダムリングの第１凹部と、旋回スクロールの第１溝部及びハウジングの第２溝部の第２凹部との形成領域の関係を示す図である。

〔参考例〕
以下、本発明の参考例に係るスクロール圧縮機１について説明する。
図１に示すように、スクロール圧縮機１は、軸線Ｏを中心として回転する主軸２と、主軸２を相対回転可能に支持するハウジング３と、ハウジング３内に設けられる旋回スクロール１０及び固定スクロール１１と、旋回スクロール１０を支持するオルダムリング１２とを備えている。

主軸２は軸線Ｏを中心とした柱状をなし、軸線Ｏを中心として回転する。また主軸２の上端部には、軸線Ｏと偏心した中心軸線Ｏ１を中心とした筒状をなす偏心ブッシュ１４が固定されている。

ハウジング３は、内部に空間Ｓを形成する筒状をなすハウジング本体１６と、この空間Ｓ内でハウジング本体１６の内面に固定された軸受１７を有している。ハウジング３は、軸受１７を介して主軸２を支持しており、主軸２は空間Ｓ内に収容されている。

軸受１７は、主軸２を径方向外側から囲んで、主軸２をハウジング３に対して相対回転可能に支持する軸受本体部１８と、軸受本体部１８における径方向外側の位置からハウジング本体１６の内面に沿って軸線Ｏの方向の一方側となる上方に向かって延び、ハウジング本体１６の内面に固定された環状をなす環状突出部１９とを有している。この環状突出部１９の内側に偏心ブッシュ１４が配置されている。

さらに、このハウジング３には、空間Ｓとハウジング３の外部とを連通するとともに、冷媒Ｒが流通可能な導入ポート４と吐出ポート５とが形成されている。

旋回スクロール１０は、偏心ブッシュ１４を介して主軸２に上方から取り付けられている。そして、旋回スクロール１０は偏心ブッシュ１４に対して、偏心ブッシュ１４の中心軸線Ｏ１を中心として相対回転可能となっている。

また旋回スクロール１０は、詳細な図示は省略するが、円板状をなす端板２１と、中心軸線Ｏ１の延びる方向から見て渦巻き状をなすとともに、端板２１と一体に設けられて端板２１から中心軸線Ｏ１の一方側となる上方に延びるラップ壁２２と、端板２１から下方に延びて偏心ブッシュ１４を外側から覆うように偏心ブッシュ１４に中心軸線Ｏ１と同軸上に取り付けられた筒状部２３とを有している。そして旋回スクロール１０は、主軸２が回転することで主軸２の軸線Ｏを中心として公転する。

固定スクロール１１は、詳細な図示は省略するが、軸受１７の環状突出部１９に一体に形成されているとともに、旋回スクロール１０と同様に円板状をなす端板２７と、中心軸線Ｏ１の延びる方向から見て渦巻き状をなすとともに、端板２７と一体に設けられて端板２７から中心軸線Ｏ１の一方側となる下方に旋回スクロール１０の端板２１に向かって延びるラップ壁２８とを有している。

固定スクロール１１の端板２７と旋回スクロール１０の端板２１とは中心軸線Ｏ１の延びる方向の上下に離間して配置され、かつ、固定スクロール１１のラップ壁２８と旋回スクロール１０のラップ壁２２とは噛み合うようにして、互いに中心軸線Ｏ１の径方向に対向している。これらラップ壁２２、２８同士の間に圧縮室Ｃを形成している。

この圧縮室Ｃにはハウジング３の導入ポート４を通じて冷媒Ｒが導入されるようになっている。圧縮室Ｃの形状は、軸線Ｏを中心として旋回スクロール１０が公転することによって変化し、これによって導入された冷媒Ｒが圧縮された後に吐出ポート５からハウジング３の外部に吐出されるようになっている。

次に、オルダムリング１２について説明する。
図２に示すように、オルダムリング１２は、旋回スクロール１０を下方から支持するとともに、下方からは環状突出部１９によって支持され、旋回スクロール１０の自転を抑制している。
より詳しくは、オルダムリング１２は、軸線Ｏ及び中心軸線Ｏ１を囲むように配された円環状をなす本体部３１と、本体部３１の表面及び裏面から突出する複数のキー３２とを備えている。
ここで、本体部３１の表面とは上方を向く面である上面を示し、裏面とは下方を向く面である下面を示す。

本体部３１は、旋回スクロール１０の端板２１と、ハウジング３の環状突出部１９との間に挟まれるようにして設けられている。

キー３２としては、本体部３１の表面から上方に突出する第１キー３３と、裏面から下方に突出する第２キー３５との２種のキー３２が設けられている。

第１キー３３は、互いに本体部３１の周方向に１８０度離間した位置に本体部３１と一体に、一対が設けられている。
ここで図３（ａ）に示すように、旋回スクロール１０の端板２１にはオルダムリング１２に対向する下面に、上方に向かって凹む第１溝部３８が形成されている。この第１溝部３８に、各々の第１キー３３が挿入されるようになっている。即ち、第１溝部３８は、第１キー３３が設けられた位置に対応する位置に一対が形成されている。

そして、第１キー３３は、第１溝部３８に対して、一対の第１キー３３同士を結ぶ線分Ｌ１（図２参照）の延びる方向に、直線的に往復運動を行う。即ち、各々の第１キー３３は、本体部３１の周方向の一方側を向く面として、第１溝部３８の内面３８ａに対して接触して直線的に往復摺動する第１摺動面３３ａを有している。

図４に示すように、第１摺動面３３ａには、その表面から凹むようにして複数の第１凹部４１が形成されている。
これら第１凹部４１は、例えばディンプル加工等を施すことで形成されている。
ここで、本参考例では第１凹部４１は第１摺動面３３ａにおける往復摺動する方向（以下、摺動方向Ｄ１とする）の両端部の領域のみに形成されている。両端部の領域とは、摺動方向Ｄ１の両端部からそれぞれ距離ａの範囲を示す。距離ａと、第１摺動面３３ａの長さ寸法Ｘとの間には、Ｘ＞２ａの関係が成立する。

第２キー３５は、第１キー３３と同様に互いに本体部３１の周方向に１８０度離間した位置に本体部３１と一体に、一対が設けられている。そして第２キー３５は、第１キー３３とは周方向に９０度離間した位置に設けられている。

ここで、図３（ｂ）に示すように、環状突出部１９にはオルダムリング１２に対向する上面に、下方に向かって凹む第２溝部３９が形成されている。この第２溝部３９に、各々の第２キー３５が挿入されるようになっている。即ち、第２溝部３９は、第２キー３５が設けられた位置に対応する位置に一対が形成されている。

そして、第２キー３５は、第２溝部３９に対して、一対の第２キー３５同士を結ぶ線分Ｌ２（図２参照）の延びる方向に、直線的に往復運動を行う。即ち、各々の第２キー３５は、本体部３１の周方向の一方側を向く面として、第２溝部３９の内面３９ａに対して接触して直線的に往復摺動する第２摺動面３５ａを有している。ここで第２キー３５の摺動方向Ｄ２は、第１キー３３の摺動方向Ｄ１に直交する方向となる。

そして、第２摺動面３５ａにも、第１摺動面３３ａと同様に、その表面から凹むようにして複数の第１凹部４１が形成されており、第１凹部４１は第２摺動面３５ａにおける摺動方向Ｄ２の両端部の領域（第１摺動面３３ａと同じ領域）のみに形成されている。

このようなスクロール圧縮機１では、オルダムリング１２における第１キー３３の第１摺動面３３ａ、及び、第２キー３５の第２摺動面３５ａには第１凹部４１が形成されている。このため、第１摺動面３３ａ、及び、第２摺動面３５ａに油を保持し易くなり、第１溝部３８及び第２溝部３９における内面３８ａ、３９ａとの間に油膜が形成され易くなり、摩耗の抑制効果が得られる。

さらに摺動による摩耗で粉状となったキー３２、旋回スクロール１０、ハウジング３の材料を第１凹部４１内に閉じ込めることができる。このため、このような粉状の材料が、第１凹部４１の形成されていない領域で、第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａ上に留まることでこれら第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａや、第１溝部３８及び第２溝部３９の内面３８ａ、３９ａに傷をつけてしまうことを抑制できる。また、このような粉状の材料を第１凹部４１内に閉じ込めることで摺動抵抗を低減できる。

ここで、第１キー３３の第１摺動面３３ａ、及び第２キー３５の第２摺動面３５ａが往復摺動すると、摺動方向Ｄ１、Ｄ２の両端部で摩耗が特に進行し、この両端部でキー３２の肉厚寸法が減少することがある（図４の破線参照）。この場合、両端部側に向かうに従って、第１溝部３８の内面３８ａ（及び第２溝部３９の内面３９ａ）から離間するように傾斜する傾斜面ＩＳ（図４の破線参照）が形成されることになる。

本参考例では、第１凹部４１は、第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａにおける摺動方向Ｄ１、Ｄ２の両端部の領域のみに形成されているため、このように摩耗が進行し易い両端部で、効果的に摩耗の抑制効果や摺動抵抗の低減効果を得ることができる。

さらに、第１凹部４１が形成された摺動方向Ｄ１、Ｄ２の両端部の領域では、第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａの平均深さが大きくなり、一方で第１凹部４１が形成されていない領域である中央部の領域で平均深さが小さくなる。このため、第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａにおける中央部の領域に向かって、両端部の領域から第１凹部４１に保持された油が流入しようとすることで動圧が発生し、くさび効果を得ることができる。従って、第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａの中央部においても油膜を容易に形成でき、摩耗抑制効果や摺動抵抗の低減効果を得ることが可能となる。

本参考例のスクロール圧縮機１によると、キー３２の第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａに第１凹部４１を形成したことで、摺動性能を向上することが可能となる。

ここで、本参考例では、第１摺動面３３ａ（及び第２摺動面３５ａ）における摺動方向Ｄ１（Ｄ２）の長さ寸法をＸとした場合、第１凹部４１が形成される領域を規定する摺動方向Ｄ１（Ｄ２）の両端部からの距離ａは、Ｘの０．４倍以下であるとよい。

即ち、図５に示すように、第１凹部４１を形成しない場合の負荷容量係数が約０．１６である一方で、第１凹部４１の形成位置がａ＝０．４Ｘとなる領域を超えてくると、第１凹部４１を形成しない場合よりも負荷容量係数が低くなる。ここで、負荷容量係数は、油膜の形成されやすさと相関がある数値であるため、第１凹部４１の形成位置を両端部から０．４Ｘまでの範囲に抑えることで、摺動性能をより向上できると言える。
なお、下記の解析条件で、図５に結果を示す解析を行った。
・第１凹部４１のディンプル径／計算領域長さ＝０．０８
・油膜厚さ＝５μｍ
・第１凹部４１のディンプル深さ＝３μｍ
・キー３２の摺動速度＝２ｍ／ｓ
また、上記の負荷容量係数とは、ある運転条件（油膜厚さ）における単位面積×単位長さ当りで支持できる荷重の大きさを示す。

また、図６に示すように、第１凹部４１が形成される範囲は、キー３２が第１溝部３８及び第２溝部３９内で、摺動方向Ｄ１、Ｄ２の最も端部側に移動した状態で、第１溝部３８及び第２溝部３９の内面３８ａ、３９ａに、少なくとも一部で、オルダムリング１２の周方向に対向する領域に形成されていてもよい。

このような領域に第１凹部４１が形成されていることで、摺動方向Ｄ１（Ｄ２）の最も端部側にキー３２が移動した際、即ち、往復摺動する速度が０になる位置へ移動した際にも、第１凹部４１が第１溝部３８（及び第２溝部３９）に対向するため、摩耗抑制効果及び摺動抵抗の低減効果を得ることが可能となる。

また本参考例では、オルダムリング１２におけるすべてのキー３２に第１凹部４１を形成する例について説明したが、これに限定されることはなく、少なくとも一つのキー３２に第１凹部４１が形成されていればよい。

また、スクロール圧縮機１の定常運転時には、第１キー３３と第１溝部３８と、及び、第２キー３５と第２溝部３９とは、オルダムリング１２の本体部３１の周方向における同じ側の面が常に摺動する。このため、この面を第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａとして第１凹部４１を形成すればよい。しかしながら、本体部３１の周方向の両側の面を第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａとして、これら両面に第１凹部４１を形成してもよい。

さらに、本参考例では、第１凹部４１は、第１摺動面３３ａの摺動方向Ｄ１の両端部の領域、及び、第２摺動面３５ａの摺動方向Ｄ２の両端部の領域のみに形成されている例を説明したが、第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａの全面に第１凹部４１を形成してもよい。

〔実施形態〕
次に、図７を参照して、本発明の実施形態について説明する。
参考例と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
本実施形態のスクロール圧縮機１Ａは、第１溝部３８及び第２溝部３９の内面３８ａ、３９ａにも、第１凹部４１同様の凹部が形成されている点で、参考例とは異なっている。

即ち、図７（ａ）に示すように、旋回スクロール１０の第１溝部３８における第１摺動面３３ａが摺動する内面３８ａには、この内面３８ａから凹むようにして複数の第２凹部５１が形成されている。これら第２凹部５１は第１凹部４１と同様に、例えばディンプル加工等を施すことによって形成されている。

ここで、本実施形態では第２凹部５１は、第１溝部３８の内面３８ａにおける摺動方向Ｄ１の中央部の領域のみに形成されている。即ち、両端部の領域には形成されていない。
また、本実施形態では、第２凹部５１が形成される領域は、第１キー３３が第１溝部３８に対して摺動方向Ｄ１の最も端部側に移動した状態で、第１摺動面３３ａに、少なくとも一部で対向する領域に形成されている。即ち、第２凹部５１は、往復摺動中、第１凹部４１が形成された領域と常に対向する領域に形成されている。

同様に、図７（ｂ）に示すように、環状突出部１９の第２溝部３９の内面３９ａにも、摺動方向Ｄ２の中央部の領域のみに複数の第２凹部５１が形成され、第２凹部５１は、第２キー３５が第２溝部３９に対して摺動方向Ｄ２の最も端部側に移動した状態で、第２摺動面３５ａに、少なくとも一部で対向する領域に形成されている。

本実施形態のスクロール圧縮機１Ａによると、キー３２の第１凹部４１に加えて、第１溝部３８及び第２溝部３９の内面３８ａ、３９ａに第２凹部５１が形成されている。従って、これら第１凹部４１と第２凹部５１との相乗効果によって、摩耗の抑制効果や、摺動抵抗の低減効果や、第１摺動面３３ａ、第２摺動面３５ａ、第１溝部３８及び第２溝部の内面３８、３９の傷つきを抑制する効果を得ることができる。

また、第２凹部５１が形成された領域が、摺動方向Ｄ１、Ｄ２の中央部の領域であり、かつ、第１溝部３８及び第２溝部３９の内面３８ａ、３９ａに対して第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａが摺動している間、常に第１凹部４１が形成された領域と第２凹部５１が形成された領域とが対向している。このため、油膜の形成をさらに促進でき、さらなる摩耗の抑制効果を得られることや、摺動抵抗の低減効果を得ることができる。

ここで、本実施形態では、図８に示すように、第２凹部５１の各々は、キー３２が第１溝部３８（及び第２溝部３９）に対して摺動方向Ｄ１（Ｄ２）の最も端部側に移動した状態、即ち、キー３２が往復摺動する速度が０になる位置へ移動した際に、第１凹部４１の各々と一対一で対向して重なり合う位置に形成されていてもよい。換言すると、一つ一つの第１凹部４１と第２凹部５１とが、第１摺動面３３ａ（及び第２摺動面３５ａ）に向かう方向から見て、同じ位置に形成されている。

このように摺動方向Ｄ１、Ｄ２の最も端部側にキー３２が移動した際、各々の第１凹部４１と第２凹部５１とが対向して重なり合うことで、対向する各々の第１凹部４１と第２凹部５１との間に大きな空間が形成され、第１凹部４１と第２凹部５１との間に大きな油だまりを形成することができる。従って、油膜の形成をさらに促進でき、摩耗の抑制効果や摺動抵抗の低減効果が得られる。

なお、図８に示す例では、第２凹部５１の各々が、第１凹部４１各々と少なくとも一部で、一対一で対向して重なり合えばよい。

また、図９に示すように、キー３２が、第１溝部３８及び第２溝部３９内で、摺動方向Ｄ１、Ｄ２の最も端部側に移動した状態で、即ち、キー３２が往復摺動する速度が０になる位置へ移動した際に、第２凹部５１が第１凹部４１の各々と一対一で対向せず、重なり合わない位置に形成されていてもよい。

より具体的には、第２凹部５１は、第１溝部３８（及び第２溝部３９）の内面３８ａ（内面３９ａ）に沿う方向であって、摺動方向Ｄ１（Ｄ２）に交差する方向（軸線Ｏの延びる上下方向）に所定の間隔をあけて形成されるとともに、摺動方向Ｄ１（Ｄ２）にも所定の間隔をあけて形成されている。

同様に、第１凹部４１も、第１摺動面３３ａ（及び第２摺動面３５ａ）で、軸線Ｏの延びる上下方向に第２凹部５１と同じ間隔をあけて、かつ、上下方向の同じ位置に形成されるとともに、摺動方向Ｄ１（Ｄ２）にも第２凹部５１と同じ間隔をあけて形成されている。そして、キー３２が、第１溝部３８及び第２溝部３９内で摺動方向Ｄ１、Ｄ２の最も端部側に移動した状態では、第１凹部４１は、摺動方向Ｄ１、Ｄ２に、第２凹部５１によって挟まれる位置、即ち第２凹部５１が形成されていない位置に配置される。

このように摺動方向Ｄ１、Ｄ２の最も端部側にキー３２が移動した際に、各々の第１凹部４１と第２凹部５１とが対向せず、重なり合わないことで、第１溝部３８の内面３８ａと第１摺動面３３ａとの間、及び第２溝部３９の内面３９ａと第２摺動面３５ａとの間の隙間を小さくできる。よって、油膜圧力の増大効果を得ることができ、摩耗の抑制効果や摺動抵抗の低減効果が得られる。

また、図１０に示すように、第２凹部５１の各々は、上下方向に第１凹部４１の各々に対してずれた位置に形成されていてもよい。
より具体的には、第２凹部５１は、第１溝部３８（及び第２溝部３９）の内面３８ａ（内面３９ａ）に、上下方向に所定の間隔をあけて形成されるとともに、摺動方向Ｄ１（Ｄ２）にも所定の間隔をあけて形成されている。第１凹部４１は、第１摺動面３３ａ（第２摺動面３５ａ）で、軸線Ｏの延びる方向（上下方向）に第２凹部５１と同じ間隔をあけて形成されるとともに、摺動方向Ｄ１（Ｄ２）にも第２凹部５１と同じ間隔をあけて形成され、かつ、上下方向に第２凹部５１によって挟まれる位置、即ち第２凹部５１が形成されていない位置に配置される。

このような位置に各々の第２凹部５１が形成されていることで、キー３２が往復摺動する際には、第２凹部５１の各々は、第１凹部４１の各々と常に対向せず、重なり合わないことになる。従って、第１溝部３８の内面３８ａと第１摺動面３３ａとの間、及び第２溝部３９の内面３９ａと第２摺動面３５ａとの間の隙間を小さくできる。よって、油膜圧力の増大効果を得ることができ、摩耗の抑制効果や摺動抵抗の低減効果が得られる。

また、図１１に示すように、キー３２が、第１溝部３８及び第２溝部３９に対して摺動方向Ｄ１、Ｄ２の最も端部側に移動した状態で、即ち、キー３２が往復摺動する速度が０になる位置へ移動した際に、第２凹部５１が第１凹部４１の各々と一対一で対向せず、重なり合わない位置に形成されていてもよい。

より具体的には、第２凹部５１は、キー３２が、第１溝部３８及び第２溝部３９に対して摺動方向Ｄ１、Ｄ２の最も端部側に移動した状態で、第１凹部４１が形成された領域と摺動方向Ｄ１、Ｄ２にずれて重ならない領域に形成されている。即ち、キー３２が、第１溝部３８及び第２溝部３９に対して摺動方向Ｄ１、Ｄ２の最も端部側に移動した状態で、本体部３１におけるより径方向外側の位置に、第１凹部４１が形成された領域が位置している。

このように摺動方向Ｄ１、Ｄ２の最も端部側にキー３２が移動した際に、第１凹部４１と第２凹部５１とが対向せず、重なり合わないことで、第１溝部３８の内面３８ａと第１摺動面３３ａとの間、及び第２溝部３９の内面３９ａと第２摺動面３５ａとの間の隙間を小さくできる。よって、油膜圧力の増大効果を得ることができ、摩耗の抑制効果や摺動抵抗の低減効果が得られる。

特に、図９に示す場合に比較して、各々の第１凹部４１、第２凹部５１の加工精度を高くしてより正確な位置に各々の第１凹部４１及び各々の第２凹部５１の形成する必要がなくなるため、ディンプル加工等が容易である。

ここで、本実施形態では、キー３２に第１凹部４１を形成し、かつ、旋回スクロール１０及びハウジング３の環状突出部１９に第２凹部５１を形成した例を説明したが、キー３２に第１凹部４１を形成せず、旋回スクロール１０及び環状突出部１９に第２凹部５１のみを形成してもよい。

このような場合であっても、第１摺動面３３ａと内面３８ａとの間、及び第２摺動面３５ａと内面３９ａとの間に油膜が形成され易くなり、摩耗の抑制効果が得られる。さらに摺動による摩耗で粉状となったキー、旋回スクロール、ハウジングの材料を第２凹部内５１に閉じ込め、摺動抵抗を低減できることや、摺動面、及び溝部の内面の傷つきを抑制することができる。
さらに、第２凹部５１が形成された摺動方向Ｄ１、Ｄ２の中央部の領域では、内面３８ａ、３９ａの平均深さが大きくなり、第２凹部５１が形成されていない摺動方向Ｄ１、Ｄ２の両端部の領域では内面３８ａ、３９ａの平均深さが小さくなる。従って、内面３８ａ、３９ａの両端部の領域に向かって中央部の領域から第２凹部５１に保持された油が流入しようとすることで動圧が発生し、くさび効果を得ることができる。このため、摩耗が特に進行し易いキー３２の第１摺動面３３ａ及び第２摺動面３５ａにおける摺動方向Ｄ１、Ｄ２の両端部の領域で、摩耗の抑制効果や摺動抵抗の低減効果を得ることができる。
また、第２凹部５１の形成位置を摺動方向Ｄ１（Ｄ２）の中央部に限定することで、コストダウンにつながる。

また、本実施形態では、すべての第１溝部３８及び第２溝部３９に第２凹部５１を形成する例について説明したが、これに限定されることはなく、少なくとも一つの第１溝部３８及び第２溝部３９に第２凹部５１が形成されていればよい。

以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。

１、１Ａ…スクロール圧縮機
２…主軸
３…ハウジング
４…導入ポート
５…吐出ポート
１０…旋回スクロール
１１…固定スクロール
１２…オルダムリング
１４…偏心ブッシュ
１６…ハウジング本体
１７…軸受
１８…軸受本体部
１９…環状突出部
２１…端板
２２…ラップ壁
２３…筒状部
２７…端板
２８…ラップ壁
３１…本体部
３２…キー
３３…第１キー
３３ａ…第１摺動面
３５…第２キー
３５ａ…第２摺動面
３８…第１溝部
３８ａ…内面
３９…第２溝部
３９ａ…内面
４１…第１凹部
５１…第２凹部
Ｏ…軸線
Ｏ１…中心軸線
Ｒ…冷媒
Ｓ…空間
Ｃ…圧縮室
Ｌ１、Ｌ２…線分
ＩＳ…傾斜面

Claims (8)

1. 軸線を中心として回転する主軸と、
   前記主軸を相対回転可能に支持するハウジングと、
   前記主軸に設けられた旋回スクロールと、
   前記旋回スクロールに対向して該旋回スクロールとの間で冷媒を圧縮する圧縮室を形成する固定スクロールと、
   前記旋回スクロールを自転することなく前記主軸の軸線に対して公転するように支持するオルダムリングと、
   を備え、
   前記オルダムリングは、
   前記軸線を囲むように配される環状をなす本体部と、
   前記本体部の表面及び裏面から突出して、前記旋回スクロールと前記ハウジングとに形成された溝部にそれぞれ挿入され、該溝部の内面に対して直線的に往復摺動するとともに表面から凹む複数の第１凹部が形成された摺動面を有する複数のキーと、
   を備え、
   前記溝部における前記摺動面が摺動する内面には、該内面から凹む複数の第２凹部が形成されており、
   前記第２凹部の各々は、前記キーが、前記溝部内で、前記往復摺動する方向の最も端部側に移動した状態で、前記第１凹部の各々と少なくとも一部で、一対一で対向して重なり合う位置に形成されているスクロール圧縮機。
2. 軸線を中心として回転する主軸と、
   前記主軸を相対回転可能に支持するハウジングと、
   前記主軸に設けられた旋回スクロールと、
   前記旋回スクロールに対向して該旋回スクロールとの間で冷媒を圧縮する圧縮室を形成する固定スクロールと、
   前記旋回スクロールを自転することなく前記主軸の軸線に対して公転するように支持するオルダムリングと、
   を備え、
   前記オルダムリングは、
   前記軸線を囲むように配される環状をなす本体部と、
   前記本体部の表面及び裏面から突出して、前記旋回スクロールと前記ハウジングとに形成された溝部にそれぞれ挿入され、該溝部の内面に対して直線的に往復摺動するとともに表面から凹む複数の第１凹部が形成された摺動面を有する複数のキーと、
   を備え、
   前記溝部における前記摺動面が摺動する内面には、該内面から凹む複数の第２凹部が形成されており、
   前記第２凹部の各々は、前記キーが、前記溝部内で、前記往復摺動する方向の最も端部側に移動した状態で、前記第１凹部の各々と一対一で対向せず、重なり合わない位置に形成されているスクロール圧縮機。
3. 軸線を中心として回転する主軸と、
   前記主軸を相対回転可能に支持するハウジングと、
   前記主軸に設けられた旋回スクロールと、
   前記旋回スクロールに対向して該旋回スクロールとの間で冷媒を圧縮する圧縮室を形成する固定スクロールと、
   前記旋回スクロールを自転することなく前記主軸の軸線に対して公転するように支持するオルダムリングと、
   を備え、
   前記オルダムリングは、
   前記軸線を囲むように配される環状をなす本体部と、
   前記本体部の表面及び裏面から突出して、前記旋回スクロールと前記ハウジングとに形成された溝部にそれぞれ挿入され、該溝部の内面に対して直線的に往復摺動するとともに表面から凹む複数の第１凹部が形成された摺動面を有する複数のキーと、
   を備え、
   前記溝部における前記摺動面が摺動する内面には、該内面から凹む複数の第２凹部が形成されており、
   前記第２凹部の各々は、前記溝部の内面に沿う方向であって、前記往復摺動する方向に交差する方向に、前記第１凹部の各々に対してずれた位置に形成されているスクロール圧縮機。
4. 前記第１凹部は、前記摺動面における前記往復摺動する方向の両端部の領域のみに形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
5. 前記第１凹部は、前記両端部から、前記摺動面における前記往復摺動する方向の長さ寸法の０．４倍以下の領域で、前記往復摺動する方向に広がるように形成されている請求項４に記載のスクロール圧縮機。
6. 前記第１凹部は、前記キーが前記溝部内で、前記往復摺動する方向の最も端部側に移動した状態で、前記溝部の内面に、少なくとも一部で対向する領域に形成されている請求項４に記載のスクロール圧縮機。
7. 前記第２凹部が形成された領域は、前記溝部の内面に、前記往復摺動する方向の中央部の領域であって、かつ、前記第１凹部が形成された領域の少なくとも一部と常に対向する領域に形成されている請求項１から６のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
8. 軸線を中心として回転する主軸と、
   前記主軸を相対回転可能に支持するハウジングと、
   前記主軸に設けられた旋回スクロールと、
   前記旋回スクロールに対向して該旋回スクロールとの間で冷媒を圧縮する圧縮室を形成する固定スクロールと、
   前記旋回スクロールを自転することなく前記主軸の軸線に対して公転するように該旋回スクロールを支持するオルダムリングと、
   を備え、
   前記オルダムリングは、
   前記軸線を囲むように配される環状をなす本体部と、
   前記本体部の表面及び裏面から突出して、前記旋回スクロールと前記ハウジングとに形成された溝部にそれぞれ挿入され、該溝部の内面に対して直線的に往復摺動する摺動面を有する複数のキーと、
   を備え、
   前記溝部における前記摺動面が摺動する内面には、前記往復摺動する方向の中央部の領域のみに、該内面から凹む複数の第２凹部が形成されているスクロール圧縮機。

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