JPH05195967A

JPH05195967A - スクロール圧縮機及びそのクランク軸の製造方法

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Publication number: JPH05195967A
Application number: JP594092A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Shimada; 敦島田; Koichi Inaba; 恒一稲場; Nobutoshi Hoshino; 信利星野; Shigeya Kawaminami; 茂也川南; Tatsuya Wakana; 竜也若菜; Nobuo Abe; 信雄阿部; Yoshiyuki Shimada; 芳之島田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1993-08-06
Anticipated expiration: 2016-04-03
Also published as: JP3152472B2

Abstract

(57)【要約】【目的】信頼性の確保と冷凍サイクルの性能向上を図
り、組立を容易にする。【構成】吸入パイプ１５に先端をフレア−状に成形し
たリング状鉄板３０を予めロウ付けし、吸入パイプ１５
を固定スクロール３の吸込口に取付けた後、リング状鉄
板３０を密閉容器１の蓋チャンバ１ｂに嵌め込み、蓋チ
ャンバ１ｂの内側からフレア−部をプロジェクション溶
接する。旋回スクロ−ル４のボス部４ｃに圧入した軸受
ブッシュの外径よりも小径の孔を底部に設けたカップ状
部材をボス部４ｃに固定し、軸受ブッシュのボス部４ｃ
からの抜け落ちをなくす。表面処理をしないクランク軸
と軸受内径側にのみ表面処理を施した副軸受を組み合せ
た。電動機１０の回転子１２下部のロータエンドリング
１３と固定子１１下部のエンドコイルとの間を仕切るよ
うにカップ状遮蔽材３２を配置し、ロータエンドリング
１３の回転によって冷凍機油１４が撹拌されないように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として空気調和機、
冷凍機等に使用される密閉型の圧縮機に係り、特に、固
定スクロールと旋回スクロールとによって冷媒ガスを圧
縮するようにしたスクロール圧縮機とそのクランク軸の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクロール圧縮機は、主としてクランク
軸によって連結される電動機と圧縮機構部とからなり、
圧縮機構部は固定スクロールと電動機によって旋回駆動
される旋回スクロールとからなっている。これら固定ス
クロールと旋回スクロールとには互いに噛み合うように
した渦巻状のラップが設けられており、これらラップに
よって圧縮室が形成される。旋回スクロールが旋回する
と、この圧縮室の容積が次第に縮小し、外部からこの圧
縮室に供給された冷媒ガスが圧縮される。

【０００３】以下、かかる構成の従来のスクロール圧縮
機について説明する。図１４は特開昭６１−３９９２３
号公報に開示される従来のスクロール圧縮機の一例を示
す縦断面図であって、１は密閉容器，２は圧縮機構部，
３は固定スクロール，３ａは端板，３ｂはラップ，４は
旋回スクロール，４ａは端板，４ｂはラップ，４ｃはボ
ス部，５は圧縮室，６はクランク軸，６ａは偏心部，６
ｂは給油路，６ｃ，６ｄは給油孔，７はフレーム，８は
主軸受，９は排出口，１０は電動機，１１は固定子，１
２は回転子，１３はロータリエンコードリング，１４は
冷凍機油，１５は吸入パイプ，１６は吐出パイプであ
る。

【０００４】同図において、密閉容器１内に圧縮機構部
２と電動機部１０とがクランク軸６で連結されている。
圧縮機構部２は端板３ａ上に渦巻状のラップ３ｂが直立
した固定スクロール２と端板４ａ上に渦巻状のラップ４
ｂが直立した旋回スクロール４とからなり、これらラッ
プ３ｂ，４ｂは内側に向けて噛み合わされて圧縮室５が
形成され、この圧縮室５から密閉容器１内部への排出口
９が設けられている。かかる圧縮機構部２は、密閉容器
１に固定されたフレーム７上に固定スクロールが固定さ
れることにより、密閉容器１内に取りつけられている。
このフレーム７と一体となった主軸受８でクランク軸６
が支持されている。このクランク軸６の主軸受８よりも
下部が電動機１０の回転子１２に圧入され、この回転子
１２に対向して固定子１１が密閉容器１に取りつけられ
ている。クランク軸６の上端部は偏心部６ａをなしてお
り、この偏心部６ａが旋回スクロール４の端板４ａ下面
の中央部に設けられたボス部４ｃに摺動自在に嵌入して
いる。

【０００５】また、クランク軸６には、その中心軸に沿
って給油路６ｂが下端から上端まで貫通しており、偏心
部６ａと主軸受８の部分とに夫々給油路６ｂからクラン
ク軸６の外面に達する給油孔６ｃ，６ｄが設けられる。

【０００６】なお、密閉容器１には、圧縮機構部２の圧
縮室５に連結する吸入パイプ１５と密閉容器１内部に連
結した吐出パイプ１６とが取りつけられている。

【０００７】以上のような構成において、電動機１０に
よってクランク軸６が回転すると、ボス部４ｃに嵌入し
た偏心部６ａの偏心回転により、旋回スクロール４も回
転するが、旋回スクロール４はクランク軸６の中心軸を
中心とする円軌道に沿って公転運動する。以下、これを
旋回運動というが、この旋回スクロール４の旋回運動に
より、固定スクロール３の渦巻状のラップ３ｂに対して
旋回スクロール４のラップ４ｂが旋回運動し、これらラ
ップ３ｂ，４ｂによって形成される圧縮室５が旋回運動
しながら容積が次第に小さくなっていく。

【０００８】かかる動作で圧縮室５は最大の容積から最
少の容積への変化が繰り返され、略最大容積のとき、図
示しない冷凍サイクルの蒸発器から供給される冷媒ガス
が吸入パイプ１５を通って圧縮室５に注入される。そし
て、圧縮室５の容積が次第に小さくなるとともに、注入
された冷媒ガスは圧縮されていき、圧縮室５の容積が最
小となって冷媒ガスが充分圧縮されると、圧縮室５が排
出口９に連結して冷媒ガスは密閉容器１内に排出され
る。そして、この冷媒ガスは電動機１０を冷却し、吐出
パイプ１６から図示しない冷凍サイクルの凝縮器に送ら
れる。

【０００９】一方、クランク軸６の回転とともに、その
遠心力によって密閉容器１の底部に貯蓄されている冷凍
機油１４がクランク軸６の給油路６ｂに吸い上げられ
る。この吸い上げられた冷凍機油は大部分偏心部６ａの
上端の給油路６ｂの開口から排出されるが、その一部が
給油孔６ｃを通って偏心部６ａとボス部４ｃとの間に、
また、給油孔６ｄを通ってクランク軸６と主軸受８との
間に夫々を潤滑油として供給される。

【００１０】ここで、上記特開昭６１−３９９２３号公
報には、ボス部４ｃと主軸受８の材質として、裏金に多
孔質の青銅系合金を焼結し、プラスチック樹脂等の合成
樹脂と潤滑剤とからなる複合物質を含浸させている軸受
メタル、あるいは裏金に多孔質の青銅系合金を焼結し、
黒鉛４〜６％を含浸させた軸受メタルとすることが開示
されている。

【００１１】図１５は例えば特開昭３−２３３１８１号
公報に開示される従来のスクロール圧縮機の他の例を示
す縦断面図であって、１ａはケース，１ｂは蓋チャン
バ，１ｃは底チャンバ，６ｃは給油孔，１５ａ，１６ａ
はパイプ，１６ｂはリング状鉄板，１７は支持脚，１８
は副軸受，１９は貫通孔，２０は中間圧縮室，２１は注
入パイプ，２２はオルダムリング，２３は電気端子であ
り、図１４に対応する部分には同一符号をつけて重複す
る説明を省略する。

【００１２】同図において、密閉容器１は、円筒状のケ
ース１ａの上端部に蓋チャンバ１ｂが、その下端部に底
チャンバ１ｃが夫々溶接されてなる。このケース１ａの
下端部には支持脚１７が固定され、これに副軸受１８が
取りつけられてクランク軸６の下端部を支持している。
また、蓋チャンバ１ｂの上面には、吸入パイプ１５や冷
凍機油２１を外部から注入するための注入パイプ２１、
電気端子２３が取りつけられている。吸入パイプ１５の
蓋チャンパ１ｂへの取付部にはパイプ１５ａが溶接され
ており、このパイプ１５ａを蓋チャンバ１ｂに設けた穴
に挿入し、蓋チャンバ１ｂの外側からパイプ１５ａと蓋
チャンバ１ｂをロー付けしている。また、吐出パイプ１
６の密閉容器１への取付部にはパイプ１６ａが溶接され
ており、このパイプ１６ａが密閉容器１にロー付けされ
たフロアー状のリング状鉄板１６ｂに挿入してプロジェ
クション溶接されている。

【００１３】また、旋回スクロール４の端板４ａには、
この端板４ａとフレーム７との間の中間圧縮室２０に達
する貫通孔１９が設けられており、圧縮室５の容積が大
きいとき、この貫通孔１９によって圧縮室５と中間圧縮
室２０とが連結する。このときの圧縮室７内の冷媒ガス
は、充分圧縮されていないため、中間圧縮室２０内の圧
力は低く、従って、この中間圧縮室２０にボス部４ｃと
偏心部６ａとの間を介して連結されるクランク軸６内の
給油路６ｂの先端開口近傍での圧力も低い。また、密閉
容器１の内部は、排出口９から充分圧縮された冷媒ガス
が排出されるから、充分圧力が高く、この高圧力が密閉
容器１の底部にある冷凍機油１４にかかることになる。
この冷凍機油１４にかかる圧力と給油路６ｂの先端開口
近傍での圧力の差により、冷凍機油１４はクランク軸６
の下端から給油路６ｂ内に吸い込まれて上昇し、主軸受
８や副軸受１８への給油が行なわれる。

【００１４】なお、給油路６ｂの先端開口から排出され
た冷凍機油は、密閉容器１内を落下してその底部に戻る
が、その一部がミスト状となり、貫通孔１９を介して圧
縮室５に入り込んで冷媒ガスに混入したり、密閉容器１
内の高圧の冷媒ガスに混入したりして吐出パイプ１６か
ら吐出され、冷凍サイクルを循環するが、その過程など
で一部が戻ってこない場合がある。これによって密閉容
器１の底部での冷凍機油１４の量が少なくなると、クラ
ンク軸６の下端が冷凍機油１４に漬からないような事態
も生ずるおそれがあるので、注入パイプ２１を設け、こ
れから冷凍機油を補充できるようにしている。

【００１５】また、オルダムリング２２は、旋回スクロ
ール４の自転を阻止し、これが公転運動だけをするよう
にするものである。

【００１６】図１６は図１５で示したスクロール圧縮機
での吸収パイプ１５の取付け部分を示す縦断面図であっ
て、３ｃは吸入口，２４はＯリング，２５は逆止弁，２
６はバネであり、図１５に対応する部分には同一符号を
つけている。

【００１７】同図において、吸入パイプ１５は蓋チャン
バ１ｂの外周より内位置に製缶行程時にロー付けされ
る。この吸入パイプ１５の下端部は固定スクロール３の
吸入口３ｃに嵌合され、この吸入口３ｃの内面に設けら
れたＯリング２４によって吸入パイプ１５が支持され
る。また、この吸入口３ｃの内部には、逆止弁２５が設
けられ、バネ２６によって吸入パイプ１５の下端面側に
押圧されている。

【００１８】スクロール圧縮機が停止等して図示しない
蒸発器から吸入パイプ１５に冷媒ガスが供給されないと
きには、バネ２６によって逆止弁２５が吸入パイプ１５
の下端面に当接し、逆止弁２５が吸入パイプ１５を塞い
で吸入パイプ１５と固定スクロール３，旋回スクロール
４による圧縮室とょ分離する。これにより、圧縮室内の
冷媒ガスが吸入パイプ１５側に流れるのを防止する。ま
た、蒸発器から吸入パイプ１５に冷媒ガスが供給される
と、この冷媒ガスの圧力により、バネ２１の押圧力に抗
して逆止弁２５が下降し、吸入パイプ１５と圧縮室とが
連結して冷媒ガスが圧縮室に供給される。

【００１９】ところで、小型冷凍機等に用いられる定格
出力２００Ｗ以下の圧縮機の場合、例えば特公昭５５−
５０２０６号公報に開示されるレシプロ圧縮機のよう
に、鋼管素材を塑性加工して製造されることが知られて
いる。従って、小出力形のスクロール圧縮機では、軸出
力が小さいため、クランク軸に対して鋼管素材の塑性加
工が適用可能である。

【００２０】これに対し、空気調和機や大形冷凍機に使
用されるスクロール圧縮機のクランク軸は、鋳造または
温間鍛造によってクランク軸の概略形状の素形材を作成
し、穿孔等の機械加工によって給油路を形成するように
していた。即ち、軸出力が大きく、更に電動機部の回転
子部が長くなる大形のスクロール圧縮機においては、ク
ランク軸は長くかつ強度保持のため、中空となる給油孔
に対して軸部肉厚を極力保持する必要があり、上記の鋼
管素材を塑性加工したクランク軸では、鋼管素材の製造
上の問題として、鋼管の肉厚と内径の比が１：１程度に
過ぎず、塑性加工を施したクランク軸の概略形状におけ
る軸部肉厚が薄くなるために適用できず、鋳造および温
間鍛造等によってクランク軸の概略形状の素形材を作成
し、しかる後、穿孔等の機械化工を施すようにすること
が一般的であった。この穿孔等の行程は、給油路が小径
長孔であることと、給油路とクランク軸外径との偏心を
縮小して軸系のアンバランス量を低減することが必要で
あることにより、図１７（ａ）に示すように、クランク
軸の素材６’の全長に対し、両端からガンドリル等の設
備を用いて穴６ｂ₁，６ｂ₂の穿孔を施し、図１７（ｂ）
に示すように、貫通した給油路６ｂをもつクランク軸６
を得るようにしている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のス
クロール圧縮機においては、次のような問題があった。
１．図１５で説明したしようなスクロール圧縮機におい
ては、図１５，図１６で説明してように、吸入パイプ１
５の取付けは、主として銀ロウ付けが一般的に用いられ
るが、吸入パイプ１５は冷媒ガスの吸込み圧損を低減す
るために比較的大径に作られるので、銀ロウが融点まで
加熱されるまでに長時間を要し、蓋チャンバ１ｂが変形
して平坦度が損なわれ、ハーメチック端子のプロジェク
ション溶接の際に隙間が生じて密閉容器１の密閉不良が
発生しやすい。また、この問題を解決するために、吐出
パイプ１６の場合と同様、図１８に示すように、予め先
端をフレアー状に成形したリング状鉄板２７を吸入パイ
プ１５にロウ付けしておき、蓋チャンバ１ｂの外側から
このリング状鉄板２７を蓋チャンバ１ｂにプロジェクシ
ョン溶接することが考えられる。これによると、プロジ
ェクション溶接は短時間で行なえるから、吸入パイプ１
５の蓋チャンバ１ｂへの取付けでは、蓋チャンバ１ｂが
加熱されることはないが、吸入パイプ１５は、通常、低
温の冷媒ガスが流れるので、吸入パイプ１５の外面等に
結露した水滴がリング状鉄板２７のフレアー部に定常的
に滞留し、この部分の発錆腐食が進んで吸入パイプ１５
や蓋チャンバ１ｂ等が腐食してしまうという問題があ
る。これによると、密閉容器１の密閉不良等が生ずる。

【００２２】２．また、図１８に示すが、旋回スクロー
ル４のボス部４ｃの内面には、偏心部６ａとの摺動特性
向上のために、軸受ブッシュ２８が圧入されているが、
この軸受ブッシュ２８の両端には、給油路６ｂの上端開
口近傍での圧縮された冷媒ガスの圧力にほぼ等しい圧力
と中間圧縮室２０での中間圧力との差圧が印加されてい
るので、運転時には、ボス部４ｃから抜ける方向に力が
作用する。従って、それに耐えるように軸受ブッシュ２
８とボス部４ｃとの間の摩擦力を増大させるには、軸受
ブッシュ２８の径を大きくしてその圧入代を大とする必
要がある。しかしながら、この圧入代を大きくすると、
軸受ブッシュ２８が変形したり、ボス部４ｃが変形して
旋回スクロール４のラップ４ｂが変形したりする。

【００２３】３．また、図１８について示すと、主軸受
８及びボス部４ｃに、摺動特性向上のために、軸受ブッ
シュ２８，２９で、これらの潤滑状態は比較的良好であ
るはが、副軸受１８には、給油孔６ｅでもって遠心力を
利用した給油が行なわれるのみであり、このため、主軸
受８及びボス部４ｃに比べ、潤滑条件が不利である。こ
のため、クランク軸６の副軸受１８の部分には、その摺
動特性向上のために、リン酸マンガン皮膜処理等の化成
皮膜表面処理を施すことが一般的におこなわれる。しか
し、この表面処理は、それを必要とする副軸受１８の部
分のみでなく、作業性の観点から、通常、クランク軸６
全体にわたって行なわれ、このために、クランク軸６と
旋回スクロール４のボス部４ｃ、主軸受８及び副軸受１
８とのクリアランス調整および電動機１０の回転子１２
との圧入代管理が非常に複雑になる。

【００２４】４．図１４や図１５に示したスクロール圧
縮機では、回転子１２の回転によってロータリエンドリ
ング１３が密閉容器１の底部の冷凍機油１４を撹拌し、
これによって、冷凍機油１４の気泡が混入する。このよ
うに冷凍機油に気泡が混入すると、各摺動部の焼き付き
の原因となる。また、密閉容器１内の冷凍機油がミスト
状になって冷媒ガスに混入し、密閉容器１の外部へ吐出
される。この結果、密閉容器１の底部での冷凍機油１４
の油面が低下する。以上の点を抑制するためには、密閉
容器１の容積を大きくして冷凍機油１４の貯留量を多く
し、これによって回転子１２の下端部まで油面が上昇し
ないようにして、回転子１２の回転による冷凍機油１４
の撹拌を防止することが考えられるが、このようにする
と、密閉容器１を大きくしなければならず、圧縮機全体
が大形化してしまう。このため、図１５，図１８に示す
ように、支持脚１７に遮蔽材１７ａに設けるようにして
いるが、これでもロータリエンドリング１３からの風を
さえぎることができず、また、ロータリエンドリング１
３まで油面が上昇することもある。

【００２５】５．上記従来のスクロール圧縮機において
は、主軸受８や旋回スクロール４のボス部４ｃは、クラ
ンク軸６とのなじみ性を良好にするために、先に説明し
たように、裏金に、プラスチック樹脂等の合成樹脂と潤
滑材からなる複合物質を含浸させているが、この複合物
質は柔らかくて取れやすく、サイクルの過度条件運転時
に生じやすい境界潤滑時において、耐摩耗性が乏しく
て、これら主軸受８やボス部４ｃとクランク軸６との間
隔が大きくなったり、クランク軸６の傾き、振れまわり
が大きくなるという現象が生じやすかった。また、上記
のように、黒鉛を４〜６％含浸した青銅系合金からなる
主軸受８やボス部４ｃにおいては、裏金が青銅系である
ため、境界潤滑時に耐焼付性に劣るという傾向にあり、
入力が増加するという問題があった。

【００２６】６．図１５にしたスクロール圧縮機におい
ては、蓋チャンバ１ｂをケース１ａに圧入、または焼嵌
にょって挿入するため、組立時の作業性がなく、Ｏリン
グ２４（図１６）はゴム材であるため、長期的な圧力変
動にょって硬化、腐食等が生じ、吸入口３ｃと吸入パイ
プ１５との間のシール性がなくなるし、吸入パイプ１５
を吸入口３ｃに挿入するとき、Ｏリング２４が切れた
り、外れたりするという問題があった。また、吸入口３
ｃの径が小さいため、吸入口３ｃの内面にＯリング２４
を取付けるための溝を加工する刃具の耐久性が悪い問題
もあった。

【００２７】７．図１５にしたスクロール圧縮機におい
ては、図１６により詳細に示すように、固定スクロール
３の吸入口３ｃに逆止弁２５を設け、圧縮室５（図１
５）から吸入パイプ１５への圧縮された冷媒ガスの逆流
を防止している。もしこの逆止弁２５がないと、冷媒ガ
スが圧縮された状態で旋回スクロール４が停止したと
き、この冷媒ガスの圧力により、これが吸入パイプ１５
から放出されるとともに、これによって旋回スクロール
４が高速に逆回転することもある。これを防止するため
に、逆止弁２５が設けられている。

【００２８】ところで、この逆止弁２５のシールは、逆
止弁２５の外面と吸入口３ｃとのクリアランス及び吸入
口３ｃに挿入された銅系の吸入パイプ１５の端面で行わ
れている。このための、クリアランスが狭すぎると、逆
止弁２５が作動しないこともあり、また、銅系の吸入パ
イプ１５が変形したり、その端面の精度が出ていなかっ
たりすると、逆止弁２５のシール性が劣化し、圧縮機の
逆転現象や冷凍機油の吸入パイプ１５からの排出が生じ
て圧縮機がロックする現象が見られた。

【００２９】８．軸出力が大きく、クランク軸が長い大
型のスクロール圧縮機においては、ガンドリル等を用い
て給油路６ｂの穿孔加工を容易しするために、クランク
軸の素形材として鋳造素材を用いるが、鋼材に対してヤ
ング率の低下が問題となり、クランク軸の強度を高める
ために、素形材として鋼材を用いると、給油路の穿孔加
工の機械加工性が著しく悪化し、刃具の折損等の問題が
生じていた。

【００３０】本発明の第１の目的は、上記問題点１を解
消し、密閉容器への吸入パイプの取付け方法を改善し、
密閉不良を防止することができるようにしたスクロール
圧縮機を提供することにある。

【００３１】本発明の第２の目的は、上記問題点２を解
消し、旋回スクロールを変形させることなく、該旋回ス
クロールのボス部での軸受ブッシュの抜け落ちを防止す
ることができるようにしたスクロール圧縮機を提供する
ことにある。

【００３２】本発明の第３の目的は、上記問題点３を解
消し、作業性を損なうことなく、クランク軸と各軸受部
との摺動特性を向上させることができるようにしたスク
ロール圧縮機を提供することにある。

【００３３】本発明の第４の目的は、上記問題点４を解
消し、電動機の回転子による冷凍機油の撹拌を防止し、
かつ冷凍機油の油面の低下による摺動部の潤滑不良、冷
凍サイクルの熱交換器の効率低下を抑制できるようにし
たスクロール圧縮機を提供することにある。

【００３４】本発明の第５の目的は、上記問題点５を解
消し、クランク軸の軸受部の耐摩性、耐焼付性を改善
し、入力増加を防止するようにした信頼性の高いスクロ
ール圧縮機を提供することにある。

【００３５】本発明の第６の目的は、上記問題点６を解
消し、蓋チャンバのケースへ挿入がしやすくて組立作業
性が良好となり、吸入パイプと固定スクロールの吸入口
のシール性が向上し、さらに、部品の加工性の良好なス
クロール圧縮機を提供することにある。

【００３６】本発明の第７の目的は、上記問題点７を解
消し、逆止弁のシール性を高め、圧縮機の逆転を防止し
て且つ冷凍機油の吸入パイプからの排出を防止すること
ができるようにした信頼性の高いスクロール圧縮機を提
供することにある。

【００３７】本発明の第８の目的は、上記問題点８を解
消し、給油路の穿孔加工を簡略化し、高強度のクランク
軸を得ることができるようにしたスクロール圧縮機のク
ランク軸の製造方法を提供することにある。

【００３８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明によるスクロール圧縮機は、冷媒ガス
を吸入する吸入パイプに予めロウ付けされた先端がフレ
ア−状に成形されたリング状鉄板が、該リング状鉄板の
フレア−部が密閉容器の内側となるように、該密閉容器
を形成する蓋チャンバに設けられた取付け穴に取り付け
られて該蓋チャンバにプロジェクション溶接されてな
る。

【００３９】上記第２の目的を達成するために、本発明
によるスクロール圧縮機は、旋回スクロールのボス部に
圧入された軸受ブッシュの外径よりも小径の開通孔を底
部に有するカップ状部材を該ボス部に固定して設け、該
カップ状部材の内部底面が該軸受ブッシュの端部を支持
するようにする。

【００４０】上記第３の目的を達成するために、本発明
によるスクロール圧縮機は、副軸受のクランク軸と摺動
する内面に表面処理を施し、該クランク軸には表面処理
を施さないようにする。

【００４１】上記第４の目的を達成するために、本発明
によるスクロール圧縮機は、電動機の回転子下部のロー
タエンドリングと該電動機の固定子下部のエンドコイル
との間を仕切るようにカップ状の遮蔽材を配置し、該遮
蔽材の一端を該電動機の固定子に、他端を該副軸受を支
承する支持材に夫々固定する。

【００４２】上記第５の目的を達成するために、本発明
によるスクロール圧縮機は、クランク軸を高剛性焼入れ
材とするとともに、その軸受と該クランク軸が摺動可能
に嵌入する固定スクロールのボス部との材質を金属含浸
カ−ボン材とする。

【００４３】上記第６の目的を達成するために、本発明
によるスクロール圧縮機は、冷媒ガスを圧縮機構部の圧
縮室に送り込むための吸込パイプの内部に、固定スクロ
ールの吸込口の部分に位置するように、円筒状部品を圧
入し、これを押し広げる。

【００４４】上記第７の目的を達成するために、本発明
によるスクロール圧縮機は、前記円筒状部品の先端部は
前記吸込パイプよりも前記吸込口の内部に突出してい
て、該先端部の端面を高平面度とし、逆止弁の面をシー
ル面として、前記圧縮機構部の停止とともに、該逆止弁
の該シール面が前記円筒状部品の先端部の該端面に密接
するようにする。

【００４５】上記第８の目的を達成するために、本発明
によるスクロール圧縮機のクランク軸の製造方法は、最
終形状のクランク軸の長さよりも短い円柱状の鋼材の中
心軸に沿って小径長孔を設け、しかる後、鍛造により、
該鋼材を所定の最終長さに塑性加工する。

【００４６】

【作用】本発明によるスクロール圧縮機では、吸入パイ
プを密閉容器の蓋チャンバに取り付けるに際しては、短
時間で接合できるプロジェクション溶接を使用できるの
で、該蓋チャンバの加熱を抑えることができ、該蓋チャ
ンバの変形が生じない。

【００４７】また、本発明によるスクロール圧縮機で
は、ボス部に圧入された軸受ブッシュがカップ状部材の
内部底面で支持されるから、該軸受ブッシュがボス部か
ら抜け落ちる方向の力が作用しても、これが該カップ状
部材によって阻止される。従って、該軸受ブッシュの該
ボス部に対する圧入代を小さくすることができ、該軸受
ブッシュを該ボス部に圧入したときの旋回スクロールの
変形を避けることができる。

【００４８】また、本発明によるスクロール圧縮機で
は、副軸受のクランク軸と摺動する内面に表面処理を施
し、該クランク軸には表面処理を施さないから、該副軸
受での摺動特性が向上するとともに、主軸受、副軸受、
旋回スクロールのボス部での良好なクリアランスを容易
に設定できる。

【００４９】また、本発明によるスクロール圧縮機で
は、電動機の回転子下部のロータエンドリングがカップ
状の遮蔽材で密閉されたようになるから、該ロータエン
ドリングの回転によって生ずる風が密閉容器の底部に貯
蓄されている冷凍機油に達しないし、この冷凍機油の油
面が上昇しても、該ロータエンドリングに達することが
ないので、電動機の回転によって冷凍機油が撹拌される
ことがない。従って、冷凍機油は、気泡等が混入しない
し、また、ミスト状となって、圧縮されて冷媒ガスに混
入することもない。

【００５０】また、本発明によるスクロール圧縮機で
は、クランク軸を高剛性焼入れ材とするとともに、その
軸受と該クランク軸が摺動可能に嵌入する固定スクロー
ルのボス部との材質を金属含浸カ−ボン材とするので、
該クランク軸に生ずる振れ回りやたわみが小さく、該ク
ランク軸の細径化が図れて入力が低減するし、該軸受や
該ボス部については、潤滑油の供給状態が悪化する境界
潤滑条件下で生ずる微視的な焼き付き現象が防止でき、
信頼性が向上する。

【００５１】また、本発明によるスクロール圧縮機で
は、冷媒ガスを圧縮機構部の圧縮室に送り込むための吸
込パイプの内部に、固定スクロールの吸込口の部分に位
置するように、円筒状部品を圧入し、これを押し広げて
いるので、この押し広げられた円筒状部品により、該吸
込パイプの外面が全周にわたって該吸込口の内面に密着
することになり、該吸込パイプ、該吸込口が外部から充
分にシールされる。従って、該吸込口の加工はドリル加
工やリーマ加工のみとなり、従来のように、性質が劣化
しやすいＯリングや、これを取り付けるための該吸込口
内の溝が不要となって、シール性と共に加工性も向上す
る。

【００５２】また、本発明によるスクロール圧縮機で
は、上記円筒状部品の先端部は上記吸込パイプよりも上
記吸込口の内部に突出していて、該先端部の端面を高平
面度としているので、前記圧縮機構部の停止とともに、
逆止弁の該シール面が上記円筒状部品の先端部の該端面
に良好に密接することになり、シールが非常に良好にな
る。

【００５３】本発明によるスクロール圧縮機のクランク
軸の製造方法では、冷間鍛造により塑性加工してクラン
ク軸の概略形状とする以前の円柱状の鋼材の中心軸に沿
って予め給油孔とする小径の短い穿孔を施すために、最
終形状のクランク軸の全長にわたる長い穿孔加工が不要
となり、クランク軸の生産性の向上が図れると共に、刃
具の折損等の機械加工上の問題点が解消される。

【００５４】また、クランク軸は、圧縮機構部の出力の
増加に伴なう軸荷重の増大に対応するように、給油路の
小径化、即ち中空となる給油路を有する軸部の肉厚を増
加させることが必要となり、給油路の形成加工としての
小径長孔の穿孔加工の作業性は、従来のクランク軸の全
長にわたる穿孔加工に対し、塑性加工前の鋼材の長さ以
下となるため、穿孔加工性に優れたものとなる。

【００５５】さらに、円柱状の鋼材に対する穿孔加工
は、加工長さが従来のクランク軸全長に比べて大幅に短
くなるため、加工途中での孔の曲がり等が少なく、孔の
軸心に対する偏心も低減する。そして、従来のクランク
軸野両端からの穿孔に対し、一方向からの穿孔が可能と
なり、中空となる給油路をクランク軸の必要部分（長
さ）のみ形成することが可能となる。この穿孔加工性の
向上に伴なって給油路の小径化が実現されることによ
り、クランク軸の強度が向上し、クランク軸の触れ回り
が低減できるし、軸受部内における片当たり現象を低減
できて軸受部の信頼性が大幅に向上する。また、給油路
の小径化に伴なってクランク軸の肉厚が増加するが、給
油路の小径化分クランク軸の強度を低減させずにクラン
ク軸の小径化を図ることができ、これにより、軸受部で
のクランク軸の周速が低くくなって摺動損失が減少し、
スクロール圧縮機の信頼性や性能が向上することにな
る。

【００５６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明によるスクロ−ル圧縮機の一実施例を
示す縦断面図であって、３０はフレア−状に成形したリ
ング状鉄板、３１はカップ状部材、３２は遮蔽材出あ
り、前出の図１５、図１８に対応する部分には同一符号
を付けて重複する説明を省略する。

【００５７】この実施例は、基本的には、図１５、図１
８に示したスクロール圧縮機と同様の構成をなしている
が、先の目的を達成するために、次に説明するような構
成をなしている。

【００５８】即ち、図１において、銅製の吸入パイプ１
５は銅製のパイプ１５ａ、先端をフレア−状に成形した
リング状鉄板３０を介して密閉容器１の蓋チャンバ１ｂ
に取り付けられている。この取付けは次のように行なわ
れる。吸入パイプ１５には、予め蓋チャンバ１ｂへの取
付け部分にパイプ１５ａが溶接され、このパイプ１５ａ
に、フレア−部が下向きになるように、リング状鉄板３
０がロウ付けされている。かかるパイプ１５ａとリング
状鉄板３０とが一体となった吸入パイプ１５を蓋チャン
バ１ｂに取り付けるのであるが、リング状鉄板３０が密
閉容器１の内部にあるように、蓋チャンバ１ｂの外周寄
りに設けられた穴にその内面側からリング状鉄板３０を
差し込む。この場合、リング状鉄板３０のフレア−部
が、図示するように、下向きとなるようにする。このよ
うにリング状鉄板３０を蓋チャンバ１ｂに取り付けた
後、蓋チャンバ１ｂの外面側に露出したリング状鉄板３
０の端部を蓋チャンバ１ｂにプロジェクション溶接す
る。

【００５９】このように、吸入パイプ１５に先端をフレ
ア−状に成形したリング状鉄板３０を予めロウ付けして
あり、蓋チャンバ１ｂとリング状鉄板３０との結合を電
気溶接の一種であるプロジェクション溶接で行なうの
で、吸入パイプ１５を蓋チャンバ１ｂに固定するのに、
長時間を要するロウ付けを必要とせず、プロジェクショ
ン溶接で極めて短時間で済み、蓋チャンバ１ｂを必要以
上に加熱することない。このため、吸入パイプ１５を蓋
チャンバ１ｂに固定するに際して、蓋チャンバ１ｂの温
度上昇を抑制できて、蓋チャンバ１ｂの平坦度が狂うこ
ともなく、ハ−メチック端子の溶接によって密閉容器１
の密閉不良が発生することがない。また、リング状鉄板
３０のフレア−が密閉容器１の内部にあって下向きとな
るから、吸入パイプ１５等から水滴が伝わって滞留する
ことがなく、従って、この部分から腐食が発生すること
もない。

【００６０】また、図１８に示したスクロール圧縮機と
同様、旋回スクロール４のボス部４ｃには軸受ブッシュ
２８が圧入されていて、これを介してクランク軸６の偏
心部６ａがボス部４ｃに摺動可能に嵌入しているが、こ
の実施例では、さらに、ボス部４ｃにカップ状部材３１
が取り付けられている。この点について、ボス部４ｃの
近傍を拡大して示す図２により、さらに詳細に説明す
る。

【００６１】図２において、カップ状部材３１は内面の
直径がボス部４ｃの外径に略等しく、その底部に軸受ブ
ッシュ２８の外径よりも小径で偏心部６ａの外径よりも
大径の貫通穴３１ａが設けられている。このカップ状部
材３１は、その底部がボス部４ｃの先端面に当接するよ
うに、このボス部４ｃに取り付けられ、符号３１ｂで示
すように、加締め等の方法でボス部４ｃに固定される。

【００６２】かかる構成によると、軸受ブッシュ２８の
上下両端加わる吐出圧力と中間圧力との差圧が大きく、
ボス部４ｃに軸受ブッシュ２８を圧入したことによって
期待されるボス部４ｃと軸受ブッシュ２８との間の摩擦
力以上の抜去力がこの軸受ブッシュ２８に作用しても、
カップ状部材３１の底部がストッパとなり、軸受ブッシ
ュ２８がボス部４ｃから抜け落ちるのを防止することが
できる。従って、軸受ブッシュ２８の抜け落ちを防止す
る目的で軸受ブッシュ２８とボス部４ｃとの間の摩擦力
を増加させようとして軸受ブッシュ２８の圧入代を過度
に大きくする従来のような措置が必要でなく、軸受ブッ
シュ２８や旋回スクロール４のボス部４ｃ、ラップ４ｂ
の変形等の不都合を防止することができる。

【００６３】図１に戻って、クランク軸６には表面処理
がなされておらず、副軸受１８のクランク軸６が摺動す
る内面に、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、リン酸マ
ンガン皮膜処理等の化成皮膜表面処理３３が施されてい
る。これによると、クランク軸６と副軸受１８との潤滑
条件が良好となって、摺動特性が向上する。また、クラ
ンク軸６には表面処理が施されていないので、クランク
軸６と旋回スクロ−ル４のボス部４ｃや主軸受６、副軸
受１８とのクリアランス組合せ調整及び電動機１０の回
転子１２の圧入代管理の複雑化を避けることができ、作
業の効率化を図ることができる。

【００６４】また、図１において、電動機１０の回転子
１２の下部のロータエンドリング１３と固定子１１の下
部のエンドコイル１１ａとの間を仕切るように、カップ
状の遮蔽材３２が配置されている。この遮蔽材３２の上
端は電動機１０の固定子１１に固定され、下端は副軸受
１８を支承する支持材１７に固定されている。従って、
電動機１０の回転子１２は密閉容器１の底部に貯蔵され
ている冷凍機油１４から隔離される。

【００６５】かかる構成によると、ロータエンドリング
１３の回転によって発生する風は遮蔽材３２で遮られて
冷凍機油１４に達しないし、また、冷凍機油１４の油面
が上昇しても、遮蔽材３２によって阻止されて回転子１
２に達しない。従って、回転子１２の回転によって密閉
容器１の底部に貯蔵されている冷凍機油１４が撹拌され
ることがなく、この冷凍機油１４に気泡が混入すること
が抑制され、気泡が混入した冷凍機油１４がクランク軸
６の給油路６ｂを通って各摺動部に給油されるのを防止
することができる。さらに、密閉容器１内の冷凍機油１
４がミスト状にならないので、冷媒ガスに混入して密閉
容器１の外部へ出ることがなく、このため、冷凍機油１
４の油面が低下することもなく、冷凍サイクルの熱交換
器の効率低下も防止できる。

【００６６】図４は本発明によるスクロール圧縮機の他
の実施例を示す縦断面図であって、図１５に対応する部
分には同一符号を付けている。

【００６７】この実施例は、基本構成は図１５に示した
従来のスクロール圧縮機と同様であるが、図４におい
て、主軸受６は内径面が一般的なストレ−ト形状のすべ
り軸受であり、副軸受１８は略球面形状の自動調心機構
１８ａをもつすべり軸受である。また、旋回スクロール
４のボス部４ｃと主軸受６の材質は金属含浸カーボンソ
リッドであって、クランク軸６の材質は高剛性焼入れ鋼
である。

【００６８】これによると、ボス部４ｃと主軸受６が金
属含浸カーボンソリッド材からなることにより、サイク
ルの過渡条件下での潤滑油（冷凍機油）の供給状態が悪
化する境界潤滑領域でも、これらボス部４ｃと主軸受６
での焼付き現象を防止することができ、スクロール圧縮
機の信頼性が向上するし、また、クランク軸６の材質が
高剛性焼入れ鋼であることにより、高速運転時のクラン
ク軸６の振れまわり、たわみを小さくすることができる
ので、クランク軸６の細径化が図れ、入力低減によるス
クロール圧縮機の高効率化が実現する。

【００６９】図５は軸受として、この実施例のように、
金属含浸カーボンソリッドの材質のものと従来の材料に
よるものとの摩耗量の測定結果を示す図である。銅図か
ら明らかなように、符号Ｃ、Ｄで示す材質のもの、ＦＣ
２５、鉄系焼結のものは摩耗量が著しく大きい。また、
図６は図に符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとして示す材質のもの
と、この実施例のように、金属含浸カーボンソリッドの
材質のものとの摩擦係数を示すものであって、同図から
明らかなように、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示す材質のものに比
べて金属含浸カーボンソリッドの材質のもの摩擦係数が
小さい。特に、図５で摩耗量が小さいものとしてのＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄで示す材質のものは、摩擦係数が非常に大き
い。従って、この実施例でのボス部４ｃと主軸受６は、
摩耗量や摩擦係数の点で、従来のスクロール圧縮機での
軸受部に比べ、非常に優れたものである。

【００７０】図７は図４における固定スクロール３の吸
入口３ｃへの吸入パイプ１５の取付け部分を拡大して示
す縦断面図であって、３４は圧入部品であり、図４、図
１６に対応する部分には同一符号を付けている。

【００７１】図７において、吸入パイプ１５がパイプ１
５ａを介して密閉容器の蓋チャンバ１ｂに取り付けら
れ、この吸入パイプ１５の下端部が固定スクロール３の
吸入口３ｃに差し込まれている。ここで、図１６で説明
した従来例と同様に、吸入パイプ１５に溶接されたパイ
プ１５ａが蓋チャンバ１ｂにロウ付けされているものと
しているが、図１に示したように、リング状鉄板３０を
用いて蓋チャンバ１ｂにプロジェクション溶接するよう
にしてもよい。

【００７２】ここでは、吸入パイプ１５の下端部を吸入
口３ｃに取り付けてこの吸入口３ｃと吐出ガスが通る密
閉容器内とのシールを保つためには、図１６に示したよ
うなＯリング２４が用いられておらず、吸入パイプ１５
の先端を吸入口３ｃに挿入した状態で吸入パイプ１５に
筒状の圧入部品３４を挿入し、この圧入部品３４を吸入
口３ｃの所に位置付けて押し広げる。圧入部品３４は鉄
系のプレス品であり、これを押し広げると、銅製の吸入
パイプ１５も押し広げられて充分吸入口３ｃに密着す
る。押し広げられた圧入部品３４はそのままの状態を維
持し、これによって、吸入パイプ１５の吸入口３ｃへの
密着状態が良好に維持され、吸入口３ｃの内部が外部に
対して完全にシールされる。また、圧入部品３４は鉄系
のプレス品であるから、寸法のバラツキが少なく成形で
き、これによっても吸入口３ｃの内部の外部に対するシ
ールが確実に得られる。従って、吸入パイプ１５を吸入
口３ｃに取りつけるのに、図１６で説明したように、吸
入口３ｃ内にＯリング２５のための溝を吸入口３ｃに加
工する必要がなくなる。

【００７３】また、圧入部品３４の下端面は吸入パイプ
１５の下端面よりも吸入口３ｃ内に突出しており、しか
も、この圧入部品３４の下端面は高精度で平面化されて
いる。この下端面が、圧縮機の停止時、バネ２６の付勢
力により、逆止弁２５の上面が当接する面である。逆止
弁２５は吸入口３ｃの直径よりもわずかに小径の円筒形
状をなしており、逆止弁２５の吸入口３ｃとの間に充分
なクリアランスを持たせている。この逆止弁２５の上面
と圧入部品３４の下端面とで完全にシ−ルがなされる。
これにより、簡単な構成で、圧縮機構部が停止すると
き、圧縮室からの冷媒ガスの吸入パイプ１５への逆流に
よる旋回スクロール４の逆回転や冷凍機油の吸入パイプ
１５からの流出をなくすことができる。

【００７４】圧縮機の組立に際しては、吸入パイプ１５
は密閉容器１への組み込み前の固定スクロール３の吸入
口３ｃに上記のように取り付けられ、しかる後、これら
が蓋チャンバ１ｂが取付けられる前の密閉容器内に装着
される。そして、蓋チャンバ１ｂを取り付けてパイプ１
５ａを蓋チャンバ１ａにロウ付けする。これにより、吸
入パイプ１５を吸入口３ｃに圧入するときに生ずるゴミ
等が密閉容器内に入る心配がなく、吸入パイプ１５を吸
入口３ｃに圧入するときに生ずる過大な力が組立て時に
加わることがないため、組立て精度が狂うようなおそれ
もなく、スクロ−ル圧縮機の信頼性が高まることにな
る。

【００７５】なお、圧縮機構部の停止時、逆止弁２５は
勢いよく圧入部品３４のシ−ル面に衝突するが、圧入部
品３４が鉄系のプレス品であることから、このシ−ル面
の変形を抑えることができるし、また、上記のように、
部品点数を増やすことなく、シ−ル機能を高めることが
できる。

【００７６】また、図４、図７で説明した以上の構成
は、図１に示した実施例に適用可能であることはいうま
でもない。

【００７７】図８は以上説明した実施例や先に説明した
従来のスクロール圧縮機のクランク軸の製造方法の一実
施例を示す工程図である。

【００７８】まず、図８（ａ）に示すように、最終形状
となるクランク軸６の最大直径Ｄ´に等しい直径でクラ
ンク軸６と同じ体積、かつクランク軸６よりもかなり短
い円柱状の鋼材（クロムモリブデン鋼材等の棒材）３５
を成形し、図８（ｂ）に示すように、この鋼材３５に穿
孔加工を施して、その中心軸に沿って必要な給油路６ｂ
の直径ｄよりもやや大径ｄ´の貫通孔３６を形成する。
そして、図８（ｃ）に示すように、この鋼材３５の偏心
部６ａとなる部分以外の部分を、冷間鍛造等の塑性加工
により、クランク軸６の直径Ｄに等しくなるように、伸
延する。これにより、貫通孔３６は給油路６ｂの直径ｄ
に等しくなる。次に、伸延しなかった部分を、一部を除
いて、旋盤等の切削加工によって偏心部６ａを形成す
る。これによってクランク軸６が得られる。

【００７９】次に、図９〜図１１により、図８（ｂ）か
ら図８（ｃ）に至る工程をさらに具体的に説明する。但
し、３７は下型、３７ａ、３７ｂは型穴、３７ｃはテー
パ部、３８は上型、３８ａは押込部、３８ｂは嵌入部で
ある。

【００８０】図９において、下型３７には、鋼材３５
（図８）の直径Ｄ´に等しい直径の型穴３７ａとこれに
続く型穴３７ｂとが設けられ、これら型穴３７ａと型穴
３７ｂとの間にテーパ部３７ｃが設けられている。ま
た、上型３８には、型穴３８ｂに嵌入可能な押込部３８
ａが設けられ、この押込部３８ａの先端に直径が給油路
６ｂの直径ｄに等しい嵌入部３８ｂが設けられている。
ここで、型穴３７ａは鋼材３５の長さよりも若干深く、
型穴３７ｂは成形されるクランク軸６の長さよりも長く
設定されている。

【００８１】まず、図９に示すように、図８に示した鋼
材３５が型穴３７ａに挿入され、上型３８が降下して、
押込部３８ａにより、鋼材３５を型穴３７ａの下端（即
ち、テーパ部３７ｃまで）押し込む。このとき、この押
込部３８ａの先端の嵌入部３８ｂは鋼材３５の貫通孔３
６を貫通している。さらに、上型３８が降下が降下する
と、テーパ部３７ｃが設けられていることから、図１０
に示すように、鋼材３５がその先端から型穴３７ｂに押
し込まれていき、この型穴３７ｂに押し込まれた部分が
伸延されて直径Ｄとなる。これとともに、貫通孔３６の
直径も小さくなってｄとなる。そして、図１１に示すよ
うに、押込部３８ａ全体が型穴３７ａに入り込むと、鋼
材３５の長さＬの部分を除いて（即ち、押込部３８ｂは
型穴３７ａの深さよりもＬだけ短い）、直径がＤとな
り、直径ｄの給油路６ｂが形成された図８の鋼材３５´
が得られる。

【００８２】スクロール圧縮機の他の構成例としては、
密閉容器内で、電動機が上方に、圧縮機構部が下方に夫
々設けられるようにしたものがある。かかるスクロール
圧縮機では、従来、図１等に示したのと同様に、クラン
ク軸の上端から冷凍機油を噴霧状に放出すると、圧縮さ
れた冷媒ガスと共に圧縮機外に吐出されて空調機等の性
能を劣化する要因となるため、通常、クランク軸の上端
の給油路開口に冷凍機油の排出を防止する止め具を配置
したり、電動機の回転子の端部に円盤状の遮蔽板を固定
し、クランク軸の上端の給油路開口から噴霧状に放出さ
れた冷凍機油が上方の吐出パイプに直接導かれないよう
にしていた。このため、部品点数が多くなるし、圧縮機
の組立作業も手間がかかるものとなっていた。

【００８３】これに対し、本発明のさらに他の実施例で
は、図１２に示すロータリ圧縮機のように、クランク軸
６の上部先端で給油路６ｂが開口しないようにしてお
り、これによって上記の止め具や遮蔽板を不要としてい
る。但し、このように給油路６ｂが開口していないた
め、電動機１０の下端部分に逃げ部６ｆを設け、ここか
ら給油路６ｂ中を上昇してきた冷凍機油を外部に逃すよ
うにしている。また、図１２では、給油路６ｂがクラン
ク軸６の上部先端近傍まで設けられているが、電動機１
０の下端部近傍までとしてもよい。図１２はロータリ圧
縮機を実施例としたが、上部先端で給油路が開口しない
クランク軸をスクロール圧縮機に採用することができ、
この場合でも同様の効果が得られる。

【００８４】次に、かかるクランク軸６の本発明による
製造方法の一実施例を図１３によって説明する。但し、
図８に対応する部分には同一符号を付けている。

【００８５】まず、図１３（ａ）に示すように、図８
（ａ）と同様、所定の鋼材３５を成形し、図１３（ｂ）
に示すように、この鋼材３５の中心軸に沿って貫通しな
い所定の深さの孔３９を形成する。しかる後、図１３
（ｃ）に示すように、孔３９の底側から所定の長さの部
分を伸延し、伸延しなかった部分を、一部を除いて、伸
延した部分と同心状に切削加工するとともに、この除か
れた部分を他の部分に対して偏心状に切削加工する。偏
心状に切削加工した部分が図１２での圧縮機構部２での
偏心部６ａとなる。図１３（ｃ）に示した鋼材３５を成
形する装置としては、図９〜図１１に示した装置と同様
であるが、唯上型３８の嵌入部３８ｂの長さを図１３
（ｂ）に示す穴３９の深さと略等しくする。

【００８６】以上のように、この実施例では、長さが短
い鋼材３５に予め貫通孔３６或いは孔３９を形成し、こ
の鋼材３５を伸延することによって所望直径ｄの給油路
６ｂを形成するものであるから、最終形状のクランク軸
６の全長にわたる長い穿孔加工が不要となり、この給油
路６ｂの形成のための穿孔加工が非常に容易となって、
クランク軸６の生産性の向上が図れると共に、刃具の折
損等の機械加工上の問題点が解消される。特に、有底の
孔３９も非常に容易に形成できる。

【００８７】また、クランク軸６は、圧縮機構部の出力
の増加に伴なう軸荷重の増大に対応するように、給油路
６ｂの小径化、即ち中空となる給油路６ｂを有する軸部
の肉厚を増加させることが必要となり、給油路６ｂの形
成加工としての小径長孔の穿孔加工の作業性は、従来の
クランク軸６の全長にわたる穿孔加工に対し、塑性加工
前の鋼材３５の長さとなるため、穿孔加工性に優れたも
のとなる。

【００８８】さらに、円柱状の鋼材３５に対する穿孔加
工は、加工長さが従来のクランク軸の全長に比べて大幅
に短くなるため、加工途中での孔の曲がり等が少なく、
孔の軸心に対する偏心も低減する。そして、従来のクラ
ンク軸の両端から穿孔するのに対し、一方向からの穿孔
が可能となり、中空となる給油路６ｂをクランク軸６の
必要部分（長さ）のみ形成することが可能となる。この
穿孔加工性の向上に伴なって給油路６ｂの小径化が実現
されることにより、クランク軸６の強度が向上し、クラ
ンク軸６の触れ回りが低減できるし、軸受部内における
片当たり現象を低減できて軸受部の信頼性が大幅に向上
する。

【００８９】さらに、給油路６ｂの小径化に伴なってク
ランク軸６の肉厚が増加するが、給油路６ｂの小径化
分、クランク軸６の強度を低減させずに、クランク軸６
の小径化を図ることができ、これにより、軸受部でのク
ランク軸６の周速が低くくなって摺動損失が減少し、ス
クロール圧縮機の信頼性や性能が向上することになる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるスク
ロール圧縮機によれば、吸入パイプの密閉容器への取付
け部での腐食を防止できて、該密閉容器の密閉不良をな
くすことができるし、また、旋回スクロ−ルのボス部や
ラップ等の変形を防止して該ボス部に圧入された軸受ブ
ッシュの抜け落ちを防止できるし、さらに、作業性を損
なうことなく、副軸受部での摺動特性を高めることがで
きるし、冷凍機油への気泡の混入を防止して各摺動部の
焼き付きがなく、該冷凍機油が冷媒ガスとともに密閉容
器外に出るのを抑制して、冷凍機油の油面低下や冷凍サ
イクルの熱交換器の効率低下を防止することができ、コ
ンパクトで低コスト、かつ信頼性が高まるという優れた
効果が得られる。

【００９１】また、本発明によるスクロール圧縮機によ
れば、クランク軸の細径化が図れて入力増加を防止でき
るし、特に、潤滑油の供給状態が悪化する条件下で起こ
る微視的な焼付き現象も防止でき、固定スクロ−ルの加
工性が向上し、固定スクロ−ルの吸入口部とその外部と
のシ−ルが確実となり、さらに、組立てに際して生ずる
ゴミ等も密閉容器内に入りにくいし、組立て精度に狂い
が生ずることもなく、作業性も優れたものとなり、さら
に、１つの圧入部品で固定スクロ−ルの吸入口部とその
外部とのシ−ルと、逆止弁とのシールの２つのシール機
能を実現でき、しかも、シ−ル面の変形を抑えて常に良
好なシ−ル性を確保することができて、より一層信頼性
が向上することになる。

【００９２】本発明にスクロール圧縮機のクランク軸の
製造方法よれば、クランク軸における小径長孔の給油路
の穿孔工程が簡略化できると共に、冷間鍛造によってク
ランク軸の概略形状を形成できるので、生産性の向上が
図ることができて安価なスクロール圧縮機を提供できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスクロ−ル圧縮機の一実施例を示
す縦断面図である。

【図２】図１の旋回スクロールのボス部近傍を拡大して
示す縦断面図である。

【図３】図１における副軸受の内面の表面処理状態を示
す図である。

【図４】本発明によるスクロ−ル圧縮機の他の実施例を
示す縦断面図である。

【図５】図４における軸受部と従来の軸受部との摩耗量
の測定結果を示す図である。

【図６】図４における軸受部と従来の軸受部との摩擦係
数の測定結果を示す図である。

【図７】図４における固定スクロールの吸入口への吸入
パイプの取付け部分を拡大して示す縦断面図である。

【図８】本発明によるスクロール圧縮機のクランク軸の
製造方法の一実施例を示す工程図である。

【図９】図８に示した製造方法での塑性加工の開始状態
を示す図である。

【図１０】図８に示した製造方法での塑性加工の中間状
態を示す図である。

【図１１】図８に示した製造方法での塑性加工の最終状
態を示す図である。

【図１２】本発明による圧縮機のさらに他の実施例を示
す縦断面図である。

【図１３】本発明による圧縮機のクランク軸の製造方法
の他の実施例を示す工程図である。

【図１４】従来のスクロール圧縮機の一例を示す縦断面
図である。

【図１５】従来のスクロール圧縮機の他の例を示す縦断
面図である。

【図１６】図１５に示した従来のスクロール圧縮機にお
ける固定スクロールの吸入口への吸入パイプの取付け部
分を拡大して示す縦断面図である。

【図１７】スクロール圧縮機のクランク軸の製造方法の
一従来例を示す工程図である。

【図１８】図１５に示したスクロール圧縮機の変形例を
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１密閉容器１ａケース１ｂ蓋チャンバ１ｃ底チャンバ２圧縮機構部３固定スクロール３ｂラップ４旋回スクロ−ル４ｂラップ４ｃボス部５圧縮室６クランク軸６ａ偏心部６ｂ給油路６ｃ、６ｄ、６ｅ給油孔７フレーム８主軸受１０電動機１１固定子１２回転子１３ロータエンドリング１４冷凍機油１５吸入パイプ１５ａパイプ１６吐出パイプ１７支持材１８副軸受１８ａ自動調心機構２０中間圧力室２２オルダムリング２８、２９軸受ブッシュ３０先端がフレ−ア状のリング状鉄板３１カップ状部材３２遮蔽材３３化成皮膜表面処理３４圧入部品３５鋼材３６貫通孔３７下型３８上型３９孔

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状ケースの一方の端部に蓋チャンバ
が、他方の端部に底チャンバが夫々一体となった密閉容
器内に、電動機と圧縮機構部とがクランク軸で連結され
て収納されたスクロール圧縮機において、冷媒ガスを吸入する吸入パイプに予めロウ付けされた先
端がフレアー状に成形されたリング状鉄板が、該リング
状鉄板のフレアー部が密閉容器の内側となるように、該
蓋チャンバに設けられた取付け穴に取り付けられて該蓋
チャンバにプロジェクション溶接されてなることを特徴
とするスクロ−ル圧縮機。
【請求項２】円筒状ケースの一方の端部に蓋チャンバ
が、他方の端部に底チャンバが夫々一体となった密閉容
器内に、電動機と圧縮機構部とがクランク軸で連結され
て収納され、該圧縮部を形成する旋回スクロールのボス
部に軸受ブッシュが装着され、該クランク軸が有する偏
心部が該軸受ブッシュが装着された該ボス部に嵌入した
スクロール圧縮機において，該軸受ブッシュの外径よりも小径の開通孔を底部に有す
るカップ状部材を該ボス部に固定して設け、該カップ状部材の内部底面により、該軸受ブッシュの該
ボス部からの抜けを防止することができるように構成し
たことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】円筒状ケースの一方の端部に蓋チャンバ
が、他方の端部に底チャンバが夫々一体となった密閉容
器内に、電動機と圧縮機構部とがクランク軸で連結され
て収納され、該クランク軸の両端部を夫々主軸受と副軸
受とで支持するようにしたスクロール圧縮機において、該副軸受の該クランク軸と摺動する内面に表面処理を施
し、該クランク軸には表面処理を施さないことを特徴と
するスクロール圧縮機。
【請求項４】円筒状ケースの一方の端部に蓋チャンバ
が、他方の端部に底チャンバが夫々一体となった密閉容
器内に、電動機と圧縮機構部とがクランク軸で連結され
て収納され、該クランク軸の両端部を夫々、該電動機を
挾むようにして配置された主軸受と副軸受とで支持する
ようにしたスクロール圧縮機において、該電動機の回
転子下部のロータエンドリングと該電動機の固定子下部
のエンドコイルとの間を仕切るようにカップ状の遮蔽材
を配置し、該遮蔽材の一端を該電動機の固定子に、他端
を該副軸受を支承する支持材に夫々固定したことを特徴
とするスクロール圧縮機。
【請求項５】円筒状ケースの一方の端部に蓋チャンバ
が、他方の端部に底チャンバが夫々一体となった密閉容
器内に、電動機と圧縮機構部とが、少なくとも主軸受と
該圧縮機構部の旋回スクロールに設けられているボス部
に摺動可能に嵌入したクランク軸により、連結されて収
納されたスクロール圧縮機において、該クランク軸を高
剛性焼入れ材とするとともに、該軸受と該ボス部の材質
を金属含浸カ−ボン材としたことを特徴とするスクロー
ル圧縮機。
【請求項６】円筒状ケースの一方の端部に蓋チャンバ
が、他方の端部に底チャンバが夫々一体となった密閉容
器内に、電動機と圧縮機構部とがクランク軸で連結され
て収納され、吸込パイプの端部が該圧縮機構部の圧縮室
に連なる吸込口に嵌合して蓋チャンバに固定され、かつ
該吸込口内に逆止弁を設け、該吸込パイプを介して該圧
縮室に冷媒ガスが供給されるようにした該スクロール圧
縮機において、該吸込パイプの内部の該吸込口の部分に圧入されて押し
広げられた円筒状部品により、該吸込パイプの外面が全
周にわたって該吸込口の内面に密着していることを特徴
とするスクロール圧縮機。
【請求項７】請求項２において、前記円筒状部品の先端部は前記吸込パイプよりも前記吸
込口の内部に突出していて、該先端部の端面を高平面度
とし、前記逆止弁の面をシール面として、前記圧縮機構部の停
止とともに、前記逆止弁の該シール面が前記円筒状部品
の先端部の該端面に密接し、前記吸込パイプと前記吸込
口の内部との間をシールすることを特徴とするするスク
ロール圧縮機。
【請求項８】スクロール圧縮機の密閉容器内に収納さ
れた圧縮機構部と電動機とを連結し、該圧縮機構部と該
電動機に潤滑油を給油するための給油路が中心軸に沿っ
て設けられたクランク軸において、該クランク軸より短く円柱状をなす鋼材の中心軸に沿っ
て小径長孔を塑性加工し、鍛造により、該鋼材を該クラ
ンク軸の概略形状および最終長さに塑性加工すると共
に、該小径長孔を該クランク軸の長さに成形したことを
特徴とするスクロール圧縮機のクランク軸の製造方法。
【請求項９】請求項８において、前記鍛造による塑性加工前の鋼材に設ける小径長孔は該
鋼材の中心軸方向に貫通しており、前記鍛造によって概
略形状に成形された前記クランク軸における該給油路の
長手方向の傾きを３°以下とすることを特徴とするスク
ロール圧縮機のクランク軸の製造方法。
【請求項１０】請求項８において、前記鍛造による塑
性加工前の鋼材に設ける小径長孔は該鋼材の中心軸方向
に沿って片側の端部が閉じた状態とし、前記鍛造によっ
て概略形状に成形された前記クランク軸における該給油
路の長手方向の傾きを３°以下とすることを特徴とする
スクロール圧縮機のクランク軸の製造方法。