JP2006177239A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 密閉容器底部の潤滑油を容積型のオイルポンプにて汲み上げ、副軸受に給油するための油通路の構造が簡単で部品点数、加工工数を増加することなく、コスト的に有利で信頼性向上を図れる密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】 油溜めを有する密閉容器内に、主軸受と副軸受とで軸支された駆動軸により連結される圧縮部と電動機とを配置し、オイルポンプにより油溜めの潤滑油を前記圧縮部側へ給油してなる密閉型圧縮機において、オイルポンプＰをポンプ偏心軸７ｄで駆動されるポンプロータ２０と、同ポンプロータを収容するシリンダ室１９とからなるロータリ式で構成すると共に、駆動軸７の下端とオイルポンプのポンプハウジング１３上部との間に油通路２４を形成し、油溜めの潤滑油をポンプ偏心軸とポンプロータとの間に形成される隙間２３と、油通路とを通して副軸受１０へ導いてなる構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、密閉型圧縮機に係わり、より詳しくは、密閉容器底部の潤滑油を電動機駆動軸の回転を利用した容積型のオイルポンプにて汲み上げ、副軸受に給油するための油通路の構造に関する。

従来、電動機駆動軸の回転を利用したオイルポンプにて圧縮機底部から汲み上げた潤滑油を副軸受に給油する密閉型圧縮機として、図５に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

図５において、ボトムカバー５と下部フレーム７との間には、潤滑油を蓄える貯留室４８が形成され、貯留室４８は、ハウジング２の底部に位置し、この貯留室４８に臨む下部フレーム７の下面には、容積型の油ポンプ４９が設置されている。油ポンプ４９は、回転軸４１の下端部に連結されて、この回転軸４１によって駆動されるようになっており、この油ポンプ４１の吸入口（図示せず）には、潤滑油を吸い上げる吸入管５０が接続されている。油ポンプ４９の吐出口（図示せず）は、上記回転軸４１の内部に形成された給油通路５１に連なっている。給油通路５１は、回転軸４１の軸方向に沿って延びており、その上端が上記偏心ピン４５の上端面に開口されている。また、給油通路５１は、分岐通路５２ａ，５２ｂを有し、これら分岐通路５２ａ，５２ｂは、回転軸４１の上端部の外周面（主軸受）および下端部の外周面（副軸受）に夫々開口されている。

しかしながら、上記構成の場合、回転軸４１に下端部の外周面（副軸受）の摺動部へ潤滑油を供給するための分岐通路５２ｂ設けるため、横方向の孔の切削工数が増加しコスト的に不利となる。
そこで孔を加工することなく副軸受へ給油が可能なオイルポンプ構造が望まれている。

特開平９−２０９９５７号公報（第３〜４頁、第１図）

本発明は上記の問題点に鑑み、密閉容器底部の潤滑油を電動機駆動軸の回転を利用した容積型のオイルポンプにて汲み上げ、副軸受に給油するための油通路の構造が簡単で部品点数、加工工数を増加することなく、コスト的に有利で信頼性向上を図れる密閉型圧縮機を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、油溜めを有する密閉容器内に配置された圧縮部と、同圧縮部を駆動する電動機と、同電動機の駆動軸の上部を軸支する主軸受を有するメインフレームと、前記駆動軸の下部を軸支する副軸受を有するサブフレームと、前記駆動軸の下端に連結され、前記油溜めの潤滑油を前記駆動軸の給油通路を介して前記圧縮部側へ供給するオイルポンプとからなる密閉型圧縮機において、
前記オイルポンプをポンプ偏心軸で駆動されるポンプロータと、同ポンプロータを収容するシリンダ室とからなるロータリ式で構成すると共に、前記駆動軸の下端と前記オイルポンプのポンプハウジング上部との間に油通路を形成し、前記油溜めの潤滑油を前記ポンプ偏心軸と前記ポンプロータとの間に形成される隙間と、前記油通路とを通して、前記副軸受へ導いてなる構成となっている。

また、油溜めを有する密閉容器内に配置された圧縮部と、同圧縮部を駆動する電動機と、同電動機の駆動軸の上部を軸支する主軸受を有するメインフレームと、前記駆動軸の下部を軸支する副軸受を有するサブフレームと、前記駆動軸の下端に連結され、前記油溜めの潤滑油を前記駆動軸の給油通路を介して前記圧縮部側へ供給するオイルポンプとからなる密閉型圧縮機において、
前記オイルポンプを前記駆動軸で駆動するインナロータと、同インナロータとの間にポンプ室を形成するアウタロータとからなるトロイコド式で構成すると共に、前記駆動軸の下端と前記オイルポンプのポンプハウジング上部との間に油通路を形成し、前記駆動軸と前記インナロータとの嵌合部に、同インナロータを貫通する油溝を設け、前記潤滑油を前記油溝と、前記油通路とを通して、前記副軸受へ導いてなる構成となっている。

また、前記油通路は、前記駆動軸のスラスト荷重を前記主軸受側で受けることにより、前記駆動軸の下端と前記オイルポンプのポンプハウジング上部の間に形成される隙間からなる構成となっている。

また、前記油通路は、前記駆動軸もしくは前記ポンプハウジングのスラスト摺動面に、前記駆動軸の外周から中心方向に向かって設けられた油溝からなる構成となっている。

また、前記駆動軸の下端と前記オイルポンプのポンプハウジング上部との間にスラストプレートを備えた構成とし、前記駆動軸のスラスト摺動面に、前記駆動軸の外周から中心方向に向かって設けられた油溝からなる構成となっている。

本発明によれば、ロータリ式またはトロコイド式の何れの容積型のオイルポンプを用いた場合でも、密閉容器底部の潤滑油を電動機駆動軸の回転を利用した容積型のオイルポンプにて汲み上げ、副軸受に給油するための油通路の構造が簡単で部品点数、加工工数を増加することなく、コスト的に有利で信頼性向上を図れる密閉型圧縮機となる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
図１は本発明におけるスクロール圧縮機の縦断面図である。
図１において、スクロール圧縮機は、底部に油溜めＤを有した密閉容器１内の上方に圧縮部２を配設し、下方に密閉容器１の内部に固定された固定子３ｂと、同固定子３ｂにより駆動され回転する回転子３ａとを有する電動機３が配設されている。

前記圧縮部２は、鏡板の内面に渦捲き状のラップを立設させた固定スクロール４と、同固定スクロール４と鏡板の内面のラップを互いに噛み合わせ複数の圧縮室５を形成する旋回スクロール６と、同旋回スクロール６の背面の旋回軸受６ａとにより構成されている。 また、先端の旋回軸７ａを前記旋回軸受６ａに挿入し、前記電動機３の回転力を前記旋回スクロール６に伝達する駆動軸７と、同駆動軸７の前記旋回軸７ａの下部に設けられた主軸７ｂをラジアル方向に支承する主軸受８ａを備え、前記圧縮部２を支持するメインフレーム８と、前記駆動軸７の下部に形成された副軸７ｃをラジアル方向に支承する副軸受１０を備えたサブフレーム９とにより構成されている。
そして、前記駆動軸７の下部に前記油溜めＤに貯留された潤滑油を給油パイプ１５を通して吸い上げる容積型ポンプＰ（オイルポンプ）が設けられ、この容積型ポンプＰにより、前記駆動軸７内を貫通する給油通路１６を通して前記圧縮部２側へ給油される。

図２は本発明におけるロータリ式の容積型ポンプを用いた実施例１を示す図で、（Ａ）は要部拡大断面図、（Ｂ）は（Ｃ）の上面図、（Ｃ）はロータリ式容積ポンプの断面図である。図２（Ａ）乃至（Ｃ）において、前記副軸受１０は前記サブフレーム９に一体に形成され、前記副軸受１０にはラジアル方向に対する摩擦係数を小さくし、摺動損失を低減するすべり軸受１１が圧入により挿着されている。

ロータリ式の容積型ポンプＰは、ロータリポンプ１２と、同ロータリポンプ１２を収納したポンプハウジング１３と、前記給油パイプ１５が接続され、前記ポンプハウジング１３を閉塞するポンプカバー１４とから主に構成されている。
前記ロータリポンプ１２は、駆動軸７の下部の副軸７ｃ下端に、これと偏心して下方に突設するポンプ偏心軸７ｄと、このポンプ偏心軸７ｄにより偏心回転するポンプロータ２０と、同ポンプロータ２０を収容するシリンダ１８とからなる。

前記シリンダ１８の下端は前記ポンプカバー１４によって閉塞され、このポンプカバー１４の上面は前記ポンプ偏心軸７ｄの下端面と摺接する。ポンプ偏心軸７ｄのまわりにはこのポンプ偏心軸７ｄに押推されてその外周がシリンダ１８の内周面と当接して三日月形のシリンダ室１９を制限する円環状のポンプロータ２０が遊嵌されている。

前記シリンダ１８の内周面に穿設されたスロット１８ａ及び前記ポンプロータ２０の外周面には放射方向に伸びる突起２０ａが一体形成され、この突起２０ａの先端部は前記スロット１８ａ内に摺動自在に嵌挿されている。この突起２０ａの長さはスロット１８ａの長さより若干短くされている。この突起２０ａによってポンプロータ２０が自転を阻止されるとともにシリンダ室１９が吸油室１９ａと排油室１９ｂとに仕切られている。

上記構成において、前記電動機３により駆動軸７が駆動されると、ポンプ偏心軸７ｄが図２（Ｂ）に示す矢印方向に偏心回転運動する。すると、このポンプ偏心軸７ｄに押推されてポンプロータ２０の外周面がシリンダ１８の内周面と一線で当接しながら公転旋回運動をする。すると、吸油室１９ａの容積が増加するのに伴って密閉容器１内底部の潤滑油が吸油通路２１を通って吸油室１９ａ内に導びかれ、他方、排油室１９ｂの容積が減少するのに伴いこの排油室１９ｂ内の潤滑油が加圧され、前記吐出通路２２を通って前記給油通路１６へ吐出される。
次いで、潤滑油は前記給油通路１６を通り旋回駆動軸６ａ、自転阻止機構、スラスト軸受（図示せず）等の圧縮部２の摺動部を潤滑した後、排油孔（図示せず）を経て密閉容器１内底部に落下して前記油溜めＤに貯溜される。

そして、図１に示すように、前記駆動軸７のスラスト荷重を前記主軸受８ａ側の前記メインフレーム８で受ける一方、前記油溜めＤの潤滑油を、前記ポンプ偏心軸７ｄと前記ポンプロータ２０との間に形成される隙間２３と、前記副軸７ｃの下端と前記容積型ポンプＰのポンプハウジング１３の上部の間に形成される隙間２４とを通して、前記副軸受１０へ導いてなる構成となっている。
上記構成により、前記油溜めＤの潤滑油を、前記駆動軸７の回転を利用した容積型のオイルポンプＰにて汲み上げ、前記副軸受１０に給油するための油通路の構造が簡単で部品点数、加工工数を増加することなく、コスト的に有利で信頼性向上を図ることができる密閉型圧縮機となる。

図３は本発明におけるトロコイド式の容積型ポンプを用いた実施例２を示す図で、（Ａ）は要部拡大断面図、（Ｂ）はポンプの上面図、（Ｃ）はポンプ軸部の断面図である。図３（Ａ）乃至（Ｃ）において、
トロコイド式の容積型ポンプＰは、トロコイドポンプ３０と、同トロコイドポンプ３０を収納したポンプハウジング３１と、前記給油パイプ１５が接続され、前記ポンプハウジング３１を閉塞するポンプカバー３２とから主に構成されている。
前記トロコイドポンプ３０は、駆動軸７の下部の副軸７ｃ下端に連結され、前記トロコイドポンプ３０の歯車を駆動するポンプ軸７ｅと、前記ポンプハウジング３１内に収納され、内周に複数の内歯を有する円環状のアウタロータ３０ａと、同アウタロータ３０ａの内側に、前記内歯に噛合すると共に、前記アウタロータ３０ａの内歯の数より歯数の少ない複数の外歯を有するインナロータ３０ｂとからなり、前記トロコイドポンプ３０の吸入口３２ａと、吐出口３２ｂとを有したポンプカバー３２とを備えている。

上記構成において、前記インナロータ３０ｂは前記ポンプ軸７ｅのＤカット部７ｅ１に嵌合され、前記ポンプ軸７ｅに対して滑ることなく一体の自転運動を行う。前記インナロータ３０ｂと前記アウタロータ３０ａの回転中心線は所定の偏心量だけ偏心しており、相対的に偏心回転駆動される。これにより、インナロータ３０ｂとアウタロータ３０ａとの間に形成される複数のポンプ室３３がその容積を変化させながら移動する。そして、前記ポンプ室３３の容積が徐々に増加する範囲に形成された前記吸入口３２ａから潤滑油を吸入し、ポンプ室３３の容積が徐々に減少する範囲に形成された前記吐出口３２ｂから潤滑油を吐出する。

そして、図１に示すように、前記駆動軸７のスラスト荷重を前記主軸受８ａ側の前記メインフレーム８で受ける一方、図３に示すように、前記駆動軸７の下端と前記オイルポンプＰのポンプハウジング３１の上部との間に隙間２４を形成し、前記駆動軸７と前記インナロータ３０ｂとの嵌合部の前記Ｄカット部７ｅ１のコーナ部分に、同インナロータ３０ｂを貫通する油溝３４を設け、前記潤滑油を前記油溝３４と、前記隙間２４とを通して、前記副軸受１０へ導いてなる構成となっている。
上記構成により、前記実施例１同様に、前記油溜めＤの潤滑油を、前記駆動軸７の回転を利用したトロイド式の容積型のオイルポンプＰにて汲み上げ、前記副軸受１０に給油するための油通路の構造が簡単で部品点数、加工工数を増加することなく、コスト的に有利で信頼性向上を図ることができる密閉型圧縮機となる。

図４は本発明における実施例３を示す図で、（Ａ）は要部拡大断面図、（Ｂ）はスラストプレートを用いた場合の要部拡大断面図である。
図４（Ａ）において、前記駆動軸７の副軸７ｃの下端部を小径にしてスラスト面Ｓを設け、前記ポンプハウジング１３に設けられたスラスト摺動面Ｓ’と前記スラスト面Ｓの間の、前記スラスト面Ｓもしくは前記スラスト摺動面Ｓ’に、前記駆動軸７の外周から中心方向に向かって油溝３５を設けた構成となっている。
これにより、前記駆動軸７のポンプ軸７ｄの外周を通った潤滑油を前記油溝３５を経て前記副軸受１０へ確実に給油することができ、信頼性向上を図れる。また、前記油溝３５の断面積を調整して絞りとすることにより、前記副軸受１０への給油量を容易に調整することが可能である。

また、図４（Ｂ）において、前記副軸７ｃの下端部のスラスト面Ｓと前記ポンプハウジング１３の上面との間にスラストプレート３６を設け、前記スラスト面Ｓと前記スラストプレート３６との間に油溝３５’を設けた構成となっている。
これにより、上記と同様に、前記駆動軸７のポンプ軸７ｄの外周を通った潤滑油を前記油溝３５を経て前記副軸受１０へ確実に給油することができ、信頼性向上を図れる。また、前記油溝３５の断面積を調整して絞りとすることにより、前記副軸受１０への給油量を容易に調整することが可能である。

以上に説明したように、容積型ポンプＰをポンプ偏心軸７ｄで駆動されるポンプロータ２０と、同ポンプロータ２０を収容するシリンダ室１９とからなるロータリ式で構成すると共に、前記駆動軸７の下端と前記容積型ポンプＰのポンプハウジング１３の上部との間に油通路２４を形成し、前記油溜めＤの潤滑油を前記ポンプ偏心軸７ｄと前記ポンプロータ２０との間に形成される隙間２３と、前記油通路２４とを通して前記副軸受１０へ導く構成とするか、または前記容積型ポンプＰを前記駆動軸７で駆動するインナロータ３０ｂと、同インナロータ３０ｂとの間にポンプ室３３を形成するアウタロータ３０ａとからなるトロイド式で構成すると共に、前記駆動軸７の下端と前記ポンプハウジング１３の上部との間に油通路２４を形成し、前記駆動軸７と前記インナロータ３０ｂとの嵌合部に、同インナロータ３０ｂを貫通する油溝３４を設け、前記潤滑油を前記油溝３４と、前記油通路２４とを通して、前記副軸受１０へ導いてなる構成とすることにより、密閉容器底部の潤滑油を容積型ポンプＰにて汲み上げ、副軸受１０に給油するための油通路の構造が簡単で部品点数、加工工数を増加することなく、コスト的に有利で信頼性向上を図れる密閉型圧縮機となる。

本発明におけるスクロール圧縮機の縦断面図である。 本発明におけるロータリ式の容積型ポンプを用いた実施例１を示す図で、（Ａ）は要部拡大断面図、（Ｂ）は（Ｃ）の上面図、（Ｃ）はロータリ式容積ポンプの断面図である。 本発明におけるトロコイド式の容積型ポンプを用いた実施例２を示す図で、（Ａ）は要部拡大断面図、（Ｂ）はポンプの上面図、（Ｃ）はポンプ軸部の断面図である。 本発明における実施例３を示す図で、（Ａ）は要部拡大断面図、（Ｂ）はスラストプレートを用いた場合の要部拡大断面図である。 従来例によるスクロール圧縮機の縦断面図である。

符号の説明

１ 密閉容器
２ 圧縮部
３ 電動機
3a 回転子
3b 固定子
４ 固定スクロール
５ 圧縮室
６ 旋回スクロール
6a 旋回軸受
７ 駆動軸
7a 旋回軸
7b 主軸
7c 副軸
7d ポンプ偏心軸
7e ポンプ軸
８ メインフレーム
8a 主軸受
９ サブフレーム
10 副軸受
11 すべり軸受
12 ロータリポンプ
13 ポンプハウジング
14 ポンプカバー
15 給油パイプ
16 給油通路
18 シリンダ
18a スロット
19 シリンダ室
19a 吸油室
19b 排油室
20 ポンプロータ
20a 突起
21 吸油通路
22 吐出通路
23 隙間
24 油通路
30 トロコイドポンプ
30a アウタロータ
30b インナロータ
31 ポンプハウジング
32 ポンプカバー
32a 吸入口
32b 吐出口
33 ポンプ室
34,35,35a 油溝
36 スラストプレート
Ｄ 油溜め
Ｐ 容積型ポンプ（オイルポンプ）
Ｓ スラスト面

Claims (4)

1. 油溜めを有する密閉容器内に配置された圧縮部と、同圧縮部を駆動する電動機と、同電動機の駆動軸の上部を軸支する主軸受を有するメインフレームと、前記駆動軸の下部を軸支する副軸受を有するサブフレームと、前記駆動軸の下端に連結され、前記油溜めの潤滑油を前記駆動軸の給油通路を介して前記圧縮部側へ供給するオイルポンプとからなる密閉型圧縮機において、
   前記駆動軸の下端と前記オイルポンプのポンプハウジング上部との間に油通路を形成すると共に、前記油溜めの潤滑油を、前記駆動軸のポンプ軸外周と前記駆動軸に相対するオイルポンプ部品間に形成される隙間と、前記油通路とを通して前記副軸受へ導いてなることを特徴とする密閉型圧縮機。
2. 油溜めを有する密閉容器内に配置された圧縮部と、同圧縮部を駆動する電動機と、同電動機の駆動軸の上部を軸支する主軸受を有するメインフレームと、前記駆動軸の下部を軸支する副軸受を有するサブフレームと、前記駆動軸の下端に連結され、前記油溜めの潤滑油を前記駆動軸の給油通路を介して前記圧縮部側へ供給するオイルポンプとからなる密閉型圧縮機において、
   前記駆動軸の下端と前記オイルポンプのポンプハウジング上部との間に油通路を形成すると共に、前記駆動軸のポンプ軸外周または前記駆動軸に嵌合するオイルポンプ部品の嵌合面に油溝を設け、前記油溜めの潤滑油を前記油溝と前記油通路とを通して、前記副軸受へ導いてなることを特徴とする密閉型圧縮機。
3. 前記油通路は、前記駆動軸もしくは前記ポンプハウジングのスラスト摺動面に、前記駆動軸の外周から中心方向に向かって設けられた油溝からなることを特徴とする請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記駆動軸の下端と前記オイルポンプのポンプハウジング上部との間にスラストプレートを備えた構成とし、前記駆動軸のスラスト摺動面に、前記駆動軸の外周から中心方向に向かって設けられた油溝からなることを特徴とする請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。

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