JPH0245675A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はスクロール圧縮機に係り、特にその給油機構
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、密閉容器内の固定スクロールの渦巻突起に揺
動スクロールの渦巻突起を組合わせ、揺動スクロールを
回転は阻止して揺動運動させることにより、双方の渦巻
突起間に形成される圧縮室に流体を取込み、渦巻に沿っ
て順次中心側に揺動させてその容積を縮小し、圧縮流体
を固定スクロールの中心部の吐出口から吐出するように
したスクロール圧縮機がある。

第５図は例えば特願昭６１−９７３号明細書に示された
従来のスクロール圧縮機の縦断面図であり、次のように
構成されている。すなわち、固定スクロール１の台板部
１ｂから渦巻突起１ａが出され、また揺動スクロール２
の台板部２ｂから渦巻突起２ａが出され、双方の渦巻突
起１ａ、２ａは１８０°位相をずらして組合わされてい
る。２ｃは合板部２ｂから下方に突出する揺動軸部、３
は吸入口、４は吐出口、６は主軸で、上部軸端の大径部
６ａの中に偏心穴６ｃが設けられ、かつ軸中心から偏心
して給油孔６ｄが貫通しており、この給油孔６　ｄ　ｆ
ｒ＜偏心穴６ｃに連通している。７は吸入ロアａが設け
られ主軸６の下端に嵌挿されたオイルキャップで、偏心
した給油孔６ｄとによって給油ポンプ手段をなしている
。８は上部軸受支えで、上面に取付けた上部スラスト軸
受１８により揺動スクロール２を支持し、中心孔に固着
した主軸受１９により主軸６の大径部６ａを径方向に支
持する。９は下部軸受支えで、上端に取付けた下部スラ
スト軸受２０により主軸６を下方から支持し、固着した
副軸受２１により主軸６の小径部６ｂの中間部を径方向
に支持する。また２２は偏心穴６Ｃに固着された円筒状
の揺動軸受で、揺動軸部２Ｃを径方向に支持する。１０
は主軸６に固着された電動機のロータ、１１はそのステ
ータで、下部軸受支え９に固定されている。１２は上部
軸受支え８または下部軸受支え９を固着した密閉容器で
、底部の油溜めｔＳａには潤滑油１５ｂが貯溜されてい
る。１３は揺動スクロール２２の回転を阻止し揺動は自
在とするオルダム継手、１４は封鎖板、１６は作動流体
の吸入管、１７は圧縮室５により圧縮された圧縮流体を
圧送する吐出管、２５゜２６は給油孔６ｄに取込まれて
上昇し、各軸受１８〜２２に供給された潤滑油を下方に
導く油戻し孔、２７．２８は吸入流体の流通孔、２９．
３０は動的釣り合いを保つためのバランサである。

第６図は偏心穴６Ｃ付近を拡大して示す図で、この図を
用いて偏心穴６Ｃ付近の構成を更に説明する。揺動軸部
２Ｃの軸端面２ｄと偏心穴６Ｃの底面６ｅとは所定の間
隙を有し、これら二手面と揺動軸受２２の内面とで偏心
穴空間３１を形成している。また、揺動軸受２２の内周
部には軸方向の第１の油溝２２ａが形成され、更にこの
第１の油溝２２ａに連通ずる第１の油孔２２ｂが径方向
に形成されている。主軸６の大径部６ａには、径方向に
形成され油孔２２ｂに連通する第２の油孔６ｆと、この
油孔６ｆに連通する軸方向の第２の油溝６ｇとが設けら
れ、かつこの油溝６ｇは下方が閉塞し上方が開口してい
る。更にスラスト軸受１８の揺動スクロール２側の一面
には、一端が第２の油溝６ｇに他端が油戻し孔２５に連
通ずる第３の油溝１８ａが放射状に形成され、油溝２２
ａ−油孔２２ｂ−油孔６ｆ−油溝６ｇ→油溝１８ａの連
通路が形成されている。

次に動作について説明する。電動機の起動により揺動ス
クロール２が揺動し圧縮動作が行われると、作動流体は
実線矢印で示すように吸入管１Ｇより吸入され、ロータ
１０とステータ１１とのエアーギャップを通して電動機
を冷却した後、流通孔２７．２８を経て吸入口３から圧
縮室５内に取り込まれる。そして圧縮室５で圧縮された
圧縮流体は吐出口４を介して吐出管１７より圧縮機外に
排出される。

また、潤滑油は破線矢印で示すように流れる。

すなわち、主軸６が回転すると、オイルキャップ７と給
油孔６ｄによる遠心ポンプ作用で油溜め１５ａの潤滑油
１５ｂは、吸入８口・７ａ−給油孔６ｄ−偏心穴空間３
１−第１の油溝２２ａ−第１の油孔２２ｂ−第２の油孔
６ｒ−第２の油溝６ｇ＝第３の油溝１８ａ−油戻し孔２
５，２６−油溜め１５ａと循環し、各軸受１８〜２２を
潤滑する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のスクロール圧縮機は以上のように遠心ポンプ作用
による給油手段を用いている。このため給油ヘッドおよ
び給油量は主軸６を貫通する給油孔６ｄの偏心量で決定
され、主軸６の外径の大きさに左右されることになる。

従って給油量が構造上の制約を受けて十分な量を確保で
きず、信頼性が低かったり、あるいは主軸６の外径が大
きくなってしまい小形化への障害となる等の問題点があ
った。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、軸受に対して十分な給油量が確保できると共に小形
化を図ることのできるスクロール圧縮機を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るスクロール圧縮機は、揺動スクロールが
嵌合される主軸の偏心穴内に、揺動スクロールに固定さ
れる第１．第２のフランジによってアウタロータとイン
ナロータとの間に区画された吐出室と吸入室とが形成さ
れる容積形ポンプを設置したものである。

〔作　用〕

この発明においては、油溜めの潤滑油が主軸内の給油孔
を介して揺動スクロールと同位相の第２のフランジの吸
入孔から吸入室へ吸入され、吐出室より揺動スクロール
と同位相の第１のフランジの吐出孔を介して軸受への給
油通路に圧送される。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例によるスクロール圧縮機の
要部断面図である。図において、３２は容積形ポンプと
してのトロコイドポンプのインナロータで、その回転中
心には第２図にも示すようにロータ軸受３３が設けられ
ている。なお、第２図はトロコイドポンプの分解斜視図
である。３４はインナロータ３２と組合わされてポンプ
作用を行うアウタロータ、３５はインナロータ３２およ
びアウタロータ３４の軸方向上面を支持し、かつトロコ
イドポンプの吐出室に連通ずる吐出孔３６を存する円板
状の上部フランジ（第１のフランジ）３７はインナロー
タ３２およびアウタロータ３４の軸方向下面を支持し、
かつトロコイドポンプの吸入室に連通ずる吸入孔３８を
有する円板状の下部フランジ（第２のフランジ）　　３
９は段付のポンプセントビン、２ｅは揺動軸部２Ｃの下
部にあってその中心より所定ずれた位置に設けられ、軸
端面２ｄに開口するセットビン係止穴で、このセットビ
ン係止穴２ｅにセットビン３９の大径部が圧入固定され
、セットビン３９の突出長が軸端面２ｄと底面６ｅとの
間隔よりやや短くなるように設定されている。また、セ
ットビン３９の段付部は軸端面２ｄよりやや突出し、先
端の小径部には上部フランジ３５．インナロータ３２．
下部フランジ３７が嵌入されている。更に上部フランジ
３５はセットビン３９に圧入固着され、その段付部で位
置決めされている。インナロータ３２はロータ軸受３３
を介して回転自在にセットビン３９に嵌合され、またイ
ンナロータ３２とアウタロータ３４とが回転可能となる
よう軸方向に僅かな隙間を有して下部フランジ３７がセ
ットビン３９に圧入固定されている。そして、上部フラ
ンジ３５と下部フランジ３７の吐出孔３６．吸入孔３８
はそれぞれトロコイドポンプの吐出室、吸入室に連通ず
るよう回転方向の位置決めがなされている。

これ等のポンプ構成部材は偏心穴６Ｃに配設されるが、
この偏心穴６Ｃは底部に揺動軸受２２の内径より小さい
内径を有しかつ揺動軸受２２と同心の凹部６ｈを有し、
その底面６ｅと下部フランジ３５下面との間には所定の
間隙が生じるようになっている。アウタロータ３４は凹
部６ｈ内に圧入固定され、また上部フランジ３５および
下部フランジ３７はその外径が凹部６ｈの内径より小さ
く、かつインナロータ３２とアウタロータ３４によって
内部に形成される空間を密閉できる大きさに形成されて
いる。なお、３１ａは軸端面２ｄと上部フランジ３５上
面との間に形成される上部空間、３１ｂは下部フランジ
３７下面と底面６ｅとの間に形成される下部空間、６ｄ
は従来と同様の給油孔であるが、主軸６内の軸心あるい
はその近傍に形成されている。他の各構成は従来と同様
の構成であるため、対応する部分に同一符号を付してそ
の説明を省略する。

次に動作について説明する。第３図は偏心穴６Ｃ内に配
設されたインナロータ３２とアウタロータ３４を示す図
で、Ｃｏは凹部６ｈの中心、ＣＳはアウタロータ３４の
回転中心、Ｃ１はインナロータ３２の回転中心であり、
ｃｏとＣＳは同心に、また島とＣ１は所定の偏心量ｒを
有し、トロコイドポンプが十分に機能を果たすように配
設されている。

第４図は主軸６の１回転を４分割した動作図である。主
軸６が回転を始めると凹部６ｈ内に固着されたアウタロ
ータ３４は同期して回転を始める。

一方セットビン３９に対して回転自在なインナロータ３
２は、その偏心方向においてアウタロータ３４とインナ
ロータ３２の凹凸が噛み合っているためアウタロータ３
４から回転力を受は同方向に回転し始める。このように
して所定の偏心量を保ったままインナロータ３２とアウ
タロータ３４とが回るため、双方の間に形成される内部
空間の流体は同じ回転方向に圧送される。この場合、揺
動軸部２ｃは構造上回転を阻止されているため、図で示
すように、主軸６が回転しても揺動軸部２Ｃの軸心より
ｒだけ離れた位置に固着されたセットピン３９は位相が
変わらず、回転もしない、従ってそのセットビン３９に
固着された上部フランジ３５および下部フランジ３７も
回転せず、このためそれぞれに設けられた吐出孔３６お
よび吸入孔３８はインナロータ３２とアウタロータ３４
との内部空間を流れる流体の吐出室および吸入室に常に
連通している。すなわち、吸入孔３８から吐出孔３６に
至る流体通路の位相は主軸６が回転しても変化しない。

アウタロータ３４およびインナロータ３２の回転により
、油溜め１５ａの潤滑油１５ｂは、給油孔６ｄから下部
空間３　ｌ　ｂおよび吸入孔３８を介して吸引され、吐
出室より吐出孔３６を経て第１１１溝２２ａ−第１の油
孔２２ｂ−第２の油孔６ｒ−第２の油溝６ｇ−第３の油
ｒａ　１８　ａへ圧送される。

このように上記実施例ではトロコイドポンプを用いてい
るため、給油量および給油ヘッドはポンプ形状を変える
ことで必要に応じて容易に設定することができる。また
、主軸６を貫通する給油孔６ｄも主軸６の外周寄りに設
ける必要もなく、軸心に一致させることも可能であるた
め主軸６外径を小さ（することができる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、揺動スクロールに固定
される第１および第２のフランジによってアウタロータ
とインナロータの間に区画された吐出室と吸入室とが形
成される容積形ポンプを主軸の偏心穴内に設けたので、
ポンプの動作が確実で軸受に対して十分な給油量を確保
することができ、従って圧縮機としての信転性が向上し
、しかも小形化を図ることができる。また、例えば横置
形等、圧縮機の設置方法が異なってもこれへの対応も容
易である等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスクロール圧縮機の
要部断面図、第２図は同スクロール圧縮機の要部分解斜
視図、第３図は同スクロール圧縮機の容積形ポンプの構
成図、第４図は同容積形ポンプの動作原理図、第５図は
従来のスクロール圧縮機の断面図、第６図は同スクロー
ル圧縮機の要部断面図である。 ｌ・・・固定スクロール、２・・・揺動スクロール、２
ｃ・・・揺動軸部、６・・・主軸、６ｃ・・・偏心穴、
６ｄ・・・給油孔、６ｒ・・・第２の油孔、６ｇ・・・
第２の油溝、６ｈ・・・凹部、１０・・・ロータ、１１
・・・ステータ、１２・・・密閉容器、１５ａ・・・油
溜め、Ｉ、　５　ｂ・・・潤滑油、１８〜２２・・・軸
受、１８ａ・・・第３の油溝、２２ａ・・・第１の油溝
、２２ｂ・・・第１の油孔、３２・・・インナロータ、
３４・・・アウタロータ、３５・・・上部フランジ、３
６・・・吐出孔、３７・・・下部フランジ、３８・・・
吸入孔９ なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　固定スクロールと揺動スクロールとを互いに組合わせ
   た圧縮機構と、前記揺動スクロールが嵌合される偏心穴
   を有して該揺動スクロールを駆動する主軸と、この主軸
   を駆動する電動機と、前記揺動スクロールおよび主軸を
   支持する軸受と、これら各構成要素を収納し、かつ底部
   に油溜めを有する密閉容器とを備えたスクロール圧縮機
   において、そのアウタロータが前記主軸と一体に回転し
   、インナロータが回転自在に支持され、かつ前記軸受へ
   の給油通路に連通する吐出孔を有し前記揺動スクロール
   に固定された第１のフランジと、前記主軸内の給油孔を
   介して前記油溜めに連通する吸入孔を有し前記揺動スク
   ロールに固定された第２のフランジとによって、前記ア
   ウタロータとインナロータとの間に区画された吐出室お
   よび吸入室が形成される容積形ポンプを、前記偏心穴内
   に設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。