JPH0412186A - スクロール型流体装置 - 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、スクロール型流体装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

第９図は例えば特開昭６３−８００８８号公報に開示さ
れた従来のスクロール圧縮機の縦断面図であって、図に
おいて、■は固定スクロール、２はこの固定スクロール
１と協働して圧縮室を形成′する揺動スクロール、３は
揺動スクロール２の合板背面のスラスト面、４はこのス
ラスト面３の中心に設けられた揺動軸受、５はスラスト
面３と接触し、揺動スクロール２をスラスト方向に支持
するスラスト軸受で、フレーム６と一体形成されている
。

フレーム６は主軸受７を有し、揺動スクロール２に駆動
力を伝達する主軸８は、主軸受７によって支承されてい
る。１０は揺動スクロール２の自転を防止するオルダム
継手で、フレーム６に支持されている。８ａは主軸８の
主軸受７との摺動面で、８ｂは主軸８に一体形成されて
いる偏心クランクピンである。上記主軸８には両端を連
通ずる油穴８ｄが貫通しており、また、上記摺動面８ａ
には片側を油穴８ｄに、反対側を摺動面８ａに開口した
第１の油通路１２を設けである。９は潤滑油源となる油
だめ、１１は揺動軸受４に回転自在に収納され主軸８の
軸心と直角な面内においてスライド可能な可変クランク
ブツシュである。ｌｌａはこのブツシュ１１の揺動軸受
４との摺動面である。

また、可変クランクブツシュ１１の下端は主軸８と偏心
クランクピン８ｂとの段部８Ｃに接している。

第１Ｏ図は主軸受７および揺動軸受４付近の断面図で、
主軸受７には周方向溝１３があり、第１の油通路１２は
上記周方向溝１３へ延びており、周方向溝１３は主軸受
７に設けられているスパイラル溝１４と連通し、このス
パイラル溝１４はフレーム６内を交差している第２の油
通路１５、第３の油通路１６へ連通している。第３の油
通路１６はスラスト軸受５に堀られた環状溝１７へと連
通している。

第１１図は第１０図のＸＩ−Ｘ［線断面図で、１８は可
変クランクブツシュ１１の半径方向に設けられた凹状の
第４の油通路であって、この油通路１８は可変クランク
ブツシュ１１の摺動面１１ａに形成された切欠き溝１９
へ連通している。２゜は可変クランクブツシュ１１の内
周面と偏心クランクピン８ｂ間の空隙、２１は揺動軸受
４の公転運動を阻止しないための第１の空間、２２はこ
の空間２１に開口し、他方を油だめ９に向けて開口した
排油穴である。

次に動作について説明する。主軸８が回転すると揺動ス
クロール２が公転運動を行い、両スクロール１，２の渦
巻体間の圧縮室が中心に向って順次に減少されていくこ
とで圧縮作用が行われる。

可変クランクブツシュ１１には定常運転時、揺動スクロ
ール２と可変クランクブンンユ１１の遠心力ないしガス
負荷の分力が作用し、これにより、主軸８の軸心と直角
な面内においてスライドし、揺動スクロール２を固定ス
クロール１に押付は両渦巻体間の半径方向隙間をなくし
、洩れのない圧縮が行われる。

各軸受への潤滑油の流路は、油だめ９内の潤滑油が遠心
ポンプ等の作用により、主軸８の油穴８ｄに汲上げられ
る。汲上げられた油の一部は第１の油ｉＩｌ路１２へ流
入し、周方向溝１３へ導かれて主軸受７を潤滑し、その
後、スパイラル溝１４から第２の油通路１５、第３の油
通路１６を経て環状溝１７へ導かれ、スラスト軸受５の
潤滑を行う。一方、第１の油通路１２へ流入しなかった
油は油穴８ｄの上端まで汲上げられ、そこから第１１図
に破ｐａで示すように遠心力により半径方向へ流出し第
４の油通路１８に破線ａに沿って集められるが、一部は
下向きに空隙２０へ流れ、残りは切欠き溝１９へ流入し
、揺動軸受４と可変クランクブツシュ１１の潤滑を行う
。第１の油通路１２へ流入し主軸受７およびスラスト軸
受５を潤滑後の油のほぼ全量、また油穴８ｄの上端まで
汲上げられた油のほぼ全量は第１の空間２１へ導かれ、
排油穴２２を経て油だめ９へ戻される。

〔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構成されている
ので、揺動スクロール２の公転半径が主軸受７の径に対
して大きい場合、上記空隙２０は空間２１へ連通するこ
とが考えられ、これを回避するために主軸８の径を大き
くすれば主軸受７径も大きくなり、これは他部品の収納
制約などから圧縮機全体の径の拡大が避けられない。ま
た、可変クランクブツシュ１１の内周部断面積はスライ
ド可能とすることから公転半径が大きいほど、偏心クラ
ンクピン８ｂの断面積よりも大きくする必要があり、し
たがって、可変クランフッ・ノシュ１１の挙動によって
は空隙の面積は切欠き溝１９の面積よりも大きくなるこ
とが考えられる。このような状態であると、主に揺動軸
受４の潤滑に使用されるために油穴８ｄｌＮまで汲上げ
られた油は、切欠き溝１９の面積よりも空隙面積の方が
大きいことがら流路抵抗の小さな空隙側に多くが流入し
てしまい、切欠き溝１９側への流入量が少なくなり、こ
のため、揺動軸受４の潤滑不良をおこし焼付きが生しる
問題があった。また、切欠き溝１９の切欠き面積を大き
くしようとすれば、揺動軸受４の面圧上昇を招き、これ
により焼付きが生ずることになる。

一方、主軸受７を潤滑しその後、スラスト軸受を潤滑す
る油と揺動軸受４を潤滑する油が第１の油通路１２を境
に分配されるが、可変速で運転される圧縮機などでは、
全周波数にわたって同しように分配されるような設計は
従来例のような主軸８の回転を利用するポンプ作用を用
いて油を供給する構造では不可能であり、例えば第１の
油通路１２の径を大きくすれば低周波数運転時に油はポ
ンプの揚程が低いことから、第１の油通路１２に多くが
流入し、逆に第１の油通路１２の径を小さくしその流路
抵抗を大きくすれば高周波数運転時には第１の油通路】
２へはほとんど流入せず、多くが主軸８の油穴８ｄ上端
に流れてしまい、いずれの場合でも油の少ない方の軸受
が焼付きを生ずるといった問題がある。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、第１の目的としては、主軸の油穴上端まで汲
上げられた油の多くが空隙へ流入されることなく確実に
切欠き溝に流入して軸受の焼付きを生しさせることのな
いスクロール型流体装置を得ることにあり、第２の目的
としては、可変速で運転される場合において全周波数に
わたって確実に油が全軸受に供給されて各軸受の焼付き
の生しないスクロール型流体装置を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る請求項１のスクロール型流体装置は、合
板上に巻き方向が互いに逆向きの渦巻体を設け、両温巻
体を偏心させて組合せて圧縮室を形成した固定スクロー
ルおよび揺動スクロールと、この揺動スクロールの反渦
巻体側のスラスト面中心部に設けた揺動軸受と、揺動ス
クロールのスラスト面をスラスト軸受を介して支承する
フレームと、このフレームの主軸受を介して支承され、
上記揺動スクロールに駆動力を伝達する主軸と、上記揺
動軸受に回転自在に収納され、主軸の軸心と直角な面内
においてスライド可能であって上記固定スクロール中心
に対して揺動スクロール中心が偏心量可変となるように
主軸の上端に形成された偏心クランクピンに係合した可
変クランクブツシュとを有し、潤滑油源から上記主軸に
設けた油穴に潤滑油を汲み上げ、揺動軸受、主軸受、ス
ラスト軸受の潤滑を行うスクロール型流体装置において
、上記偏心クランクピンの下端部に鍔部を設けて、偏心
クランクピンと可変クランクブツシュ間の空隙と揺動軸
受外周側の第１の空間とを遮断したことを特徴とする特 また、この発明に係る請求項２のスクロール型流体装置
は、合板上に巻き方向が互いに逆向きの渦巻体を設け、
両温巻体を偏心させて組合せて圧縮室を形成した固定ス
クロールおよび揺動スクロールと、この揺動スクロール
の反渦巻体側のスラスト面中心部に設けた揺動軸受と、
揺動スクロールのスラスト面をスラスト軸受を介して支
承するフレームと、このフレームの主軸受を介して支承
され、上記揺動スクロールに駆動力を伝達する主軸と、
上記揺動軸受に回転自在に収納され、主軸の軸心と直角
な面内においてスライド可能であって上記固定スクロー
ル中心に対して揺動スクロール中心が偏心量可変となる
ように主軸の上端に形成された偏心クランクピンに係合
した可変クランクブツシュとを有し、潤滑油源から上記
主軸に設けた油穴に潤滑油を汲み上げ、揺動軸受、主軸
受、スラスト軸受の潤滑を行うスクロール型流体装置に
おいて、上記主軸の油穴を上端まで連通させず、主軸に
フレームとの摺動面部分に設けた第１の油通路より高い
ところで止め、上記偏心クランクピンの下端部に主軸受
より径の大きな鍔部を設け、この鍔部の主軸受倒に第２
の空間を設け、第２の空間に連通し鍔部を軸方向に貫通
する第５の油通路を設け、さらに可変クランクブツシュ
に第５の油通路と連通し可変クランクフッシュを軸方向
に貫通する第６の油通路を設けたことを特徴とする。

〔作　用〕

この発明における請求項１のスクロール型流体装置は、
偏心クランクピンの下端に鍔部を設けたことにより、偏
心クランクピンと可変クランクフッシュ間の空隙が揺動
軸受外周部の空間と連通ずるのを防止し、これによって
上記空隙の流路抵抗を大きくすることで、油穴の上端ま
で汲上げた油の多くが揺動軸受の潤滑に利用できる。

また、請求項２のスクロール型流体装置は、主軸の油穴
へ汲上げられた潤滑油の全量が第１の油通路へ流入して
主軸受を潤滑し、その後、潤滑油のほぼ全量が第２の空
間を経て空隙または第５の油通路、第６の油通路へ流入
して揺動軸受を潤滑し、その後、油潤滑のほぼ全量が第
１の空間からスラスト軸受へ流入してこれを潤滑し、そ
して排油穴から油だめへ戻される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明乙こよるスクロール型流体装置の要部の断
面図であり、第９図で説明した従来のスクロール圧縮機
と同一部分には同一符号を付して説明は省略する６　２
７は偏心クランクピン８ｂの下端部に設けた鍔部である
。この鍔部２７は実施例では主軸８と一体形成されてい
るが、別部品を焼嵌め等により取付けてもよい。なお、
鍔部２７の下端部は第１の空間２１の底部と接してない
が、接するようにしてもよい。また、この際、可変クラ
ンクブツシュ１１の下端が上記鍔部２７上に接して支承
される。

上記のように構成することにより、空隙２０の下端を鍔
部２７が閉止することになるため、空隙２０が第１の空
間２１へ連通することが確実に防止できる。また、切欠
き溝１９は揺動軸受４の下端面と鍔部２７の上端面が接
していないので、常に第１の空間２１と連通している。

このため切欠き溝１９の切欠き断面積が空隙２０の断面
積よりも小さくなっても、流路抵抗は切欠き溝１９の方
が小さく、油穴８ｄの上端まで汲上げられた潤滑油はそ
の多くが第４の油通路１８を経て切欠き溝１９へと流入
し揺動軸受４の潤滑に利用される。

一方、偏心クランクピン８ｂと可変クランクブ。

シュ１１の内周面との摺動は摺動面積が小さいこと、ま
た摺動距離が揺動軸受の場合と比較して極端に小さいこ
とから、空隙２０−・自然貯油された潤滑油により充分
に潤滑される。

第２図はこの発明によるスクロール型流体装置の別の実
施例を示す要部の断面図で、油穴８ｄは上端が偏心クラ
ンクピン８ｂ側で開口していす、第１の油通路１２のや
や上方で止まっている。

２３は主軸８の摺動面８ａに形成された第２の切欠き溝
である。２７は偏心クランクピン８ｂの下端部に一体形
成された主軸受７よりも大きな径を有する鍔部である。

この鍔部２７は必ずしも一体形成することもなく、焼嵌
め等で取付けてもよい。

上記鍔部２７の下端面には第２の切欠き溝２３と連通ず
る第２の空間２４が形成され、かつ鍔部２７の下端面は
第１の空間２１の底面と接している。この実施例では周
回溝により第２の空間２４を形成しているが、これは第
２の切欠き溝２３に連通していれば特に周回溝でなく単
なる凹部でも構わない。また鍔部２７には第２の空間２
４に連通し、鍔部２７を軸方向に貫通する第５の油通路
２５が設けられている。第３図は第２図の■−■線にお
ける断面図であり、本実施例に用いられる可変クランク
ブツシュ１１には、この可変クランクブツシュ１１を軸
方向に貫通する第６の油通路２６が設けられている。排
油穴２２は第１の空間２１には他方を開口しておらず本
実施例では第２図に図示される位置へ配設しである。

このような構成にしたことにより油穴８ｄを汲み上がっ
てきた潤滑油はその全量が第１の油通路１２へ流入し、
主軸受７を潤滑しながら第２の切欠き溝２３を経て第２
の空間２４へ流入し、第５の油通路２５を経て空隙２０
あるいは第６の油通路２６へ流入し空隙２０および第６
の油通路２６の上端まで汲み上げられほぼ全量が切欠き
溝１９へ流入し揺動軸受４を潤滑し、第１の空間２１へ
流入する。偏心クランクピン８ｂと可変クランクブツシ
ュ１１の内周面との潤滑は空隙２０に流入してきた潤滑
油によって潤滑される。第１の空間２１に貯油された潤
滑油は、自然貯油と揺動軸受４の公転運動による攪拌作
用によりスラスト軸受５に導かれスラスト軸受５を潤滑
し、排油穴２２を経て潤滑油源９へ戻される。潤滑油は
以上のように途中で分配されることなく、主軸受７、揺
動軸受４、スラスト軸受５の順に一連の給油径路を進み
、各軸受を潤滑するのである。これによって、全周波数
に渡って確実にすべての軸受に潤滑油が流入し各軸受は
潤滑される。

なお、第４図に示すように、第２の空間２４は鍔部２７
の下端面に設けず、第１の空間２１の底面に設けても同
様な意味を持つが、この際は周回溝で第２の空間２４を
形成した方が常に第２の切欠き溝２３との連通が保たれ
るので望ましい。鍔部２７の下端面は第１の空間２１の
底面と接している。

また、第２の切欠き溝２３を設けず、主軸受７の方へ油
溝を形成しても同様であり、例えば従来例のように周方
向１１１ｉ１３およびスパイラル１１４を形成する場合
では、スパイラル溝の他方を第２の空間２４へと連通さ
せればよく、その際、鍔部２７の下端面および第１の空
間２１の底面のどちらに第２の空間２４を形成する場合
でも周回溝として第２の空間２４を形成した方が常に第
２の切欠き溝２３との連通が保たれる。

また本実施例では、可変クランクブツシュ１１を軸方向
に貫通する第６の油通路２５を設けたが、これを設けず
空隙２０のみを利用して潤滑油を揺動輪受４へと導いて
も一連の給油径路は形成される。

第５図および第６図は上記第２図に示したスクロール型
流体装置の他の実施例を示す要部の断面図である。鍔部
２７は可変クランクブツシュ１１の下端部に可変クラン
クブツシュ１１とともに一体成形されている。該鍔部２
７は特に一体成形される必要はなく別部品を焼嵌め等に
より取付けても構わない。第５図では第２の空間２４を
鍔部２７の下端面に設けてあり、第６図では第１の空間
２１の底面に設けである。また、上記両図とも第２の油
通路２６は、その下端を第２の空間２４へ連通し、鍔部
２７および可変クランクブ、ンユ１１を軸方向に貫通し
ている。このように構成したことによって、潤滑油は供
給径路の途中で分配されることなく主軸受７、揺動軸受
４、スラスト軸受５の順に各軸受を潤滑する一連の給油
径路が形成される。また第６の油経路２６を設けずに空
隙２０のみを利用して潤滑油を揺動軸受４へと導いても
、上記実施例同様一連の給油径路は形成される。

なお、上記した実施例では、いずれも可変クランクブソ
ンユ１１を備えたスクロール型流体装置について示した
が、第７図および第８図に示すように可変クランクブフ
ソユを不要とし、揺動軸受４に主軸８の偏心クランクピ
ン８ｂを係合し、第７の油ｉｌ路２８を、その下端が第
２の空間２４に連通され、鍔部２７および偏心クランク
ピン８ｂに貫通するようにしたことで、主軸受７、揺動
軸受４・スラスト軸受５の順に各軸受を潤滑する一連の
給油径路が形成され、全周波数にわたって、確実に各軸
受の潤滑が行われる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、請求項１におい
ては、偏心クランクピンの下端部に鍔部を設けて、偏心
クランクピンと可変クランクブツシュ間の空隙と揺動軸
受外周側の第１の空間とを遮断したので、揺動軸受の潤
滑が確実に行われ揺動軸受の焼付きが生じることもなく
、置体転性で高効率なスクロール型流体装置となる。

また、請求項２にあっては、主軸の油水を上端まで連通
させず、主軸にフレームとの摺動面部分に設けた第１の
油通路より高いところで止め、上記偏心クランクピンの
下端部に主軸受より径の大きな鍔部を設け、この鍔部の
主軸受倒に第２の空間を設け、第２の空間に連通し鍔部
を軸方向に貫通する第５の油通路を設け、さらに可変ク
ランクフッシュに第５の油通路と連通し、可変クランク
ブツシュを軸方向に貫通する第６の油通路を設けたので
、全周波数にわたって確実に各軸受に潤滑油が流入して
各軸受の焼付きの生しない信転性の高いスクロール型流
体装置となる。

【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型流体装
置の要部の断面図、第２図はこの発明によるスクロール
型流体装置の別の実施例の要部断面図、第３図は第２図
のｍ−ｍ線による断面図、第４図〜第６図は第２図のス
クロール型流体装置の他の実施例の各々の要部断面図、
第７図および第８図はその他の実施例のスクロール型流
体装置の各々の要部断面図、第９図は従来のスクロール
圧縮機の縦断面図、第１０図は従来のスクロール圧縮機
における主軸受と揺動軸受付近の断面図、第１１図は第
１０図のＸＩ　−Ｘ線における断面図である。 １・・・固定スクロール、２・・・揺動スクロール、３
・・・スラスト面、４・・・揺動軸受、５・・・スラス
ト軸受、６・・・フレーム、７・・・主軸受、８・・・
主軸、８ａ・・・摺動面、８ｂ・・・偏心クランクピン
、８ｄ・・・油水、１１・・・可変クランクブツシュ、
１２・・・第１の油通路、１９・・・切欠き溝、２０・
・・空隙、２１・・・第１の空間、２４・・・第２の空
間、２５・・・第５の油通路、２６・・・第６の油通路
、２７・・・鍔部。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 ８ｄ：油穴 ２７：鍔部 第２図 第４ 図 第３ 図 即 第５ 図 第６ 図 第８ 図 第７ 図 第９ 図 第１Ｏ図 平成　３年４　月２３ ２、発明の名称 スクロール型流体装置 ３、補正をする者 代表者 第１１図 ４、代 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面。 ６、　補正の内容 （］）　　明細書第７頁第１行の［破線ａＪを「−点鎖
線ａ］と補正する。 （２）　　同第１２頁第２０行の「油潤滑」を「潤滑油
」と補正する。 （３）同第１６頁第１Ｏ行の「潤滑油源９」を「油だめ
９」と補正する。 （４）　　同第１８頁第１８行〜第１９頁第３行の「第
７図および・・・・・・ようにしたことで、」を［第７
圓および第８図に示すように可変クランクブツシュ機構
を備えない同定クランク方式で、ｔｇ動軸軸受４主軸８
の偏心クランクピン８ｂが嵌合される場合でも、下端が
第２の空間２４に連通し偏心クランクピンを軸方向に貫
通する第７の油通路２８を設けることで、」と補正する
。 （５）第２図〜第５図、及び第９図〜第１１図を別紙の
ように補正する。 ７、　添付書類の目録 図　　面　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１
　通１１、可変クランクフ・・ッシュ 以　　上 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）台板上に巻き方向が互いに逆向きの渦巻体を設け
   、両渦巻体を偏心させて組合せて圧縮室を形成した固定
   スクロールおよび揺動スクロールと、この揺動スクロー
   ルの反渦巻体側のスラスト面中心部に設けた揺動軸受と
   、揺動スクロールのスラスト面をスラスト軸受を介して
   支承するフレームと、このフレームの主軸受を介して支
   承され、上記揺動スクロールに駆動力を伝達する主軸と
   、上記揺動軸受に回転自在に収納され、主軸の軸心と直
   角な面内においてスライド可能であって上記固定スクロ
   ール中心に対して揺動スクロール中心が偏心量可変とな
   るように主軸の上端に形成された偏心クランクピンに係
   合した可変クランクブッシュとを有し、油だめから上記
   主軸に設けた油穴に潤滑油を汲み上げ、揺動軸受、主軸
   受、スラスト軸受の潤滑を行うスクロール型流体装置に
   おいて、上記偏心クランクピンの下端部に鍔部を設けて
   、偏心クランクピンと可変クランクブッシュ間の空隙と
   揺動軸受外周側の第１の空間とを遮断したことを特徴と
   するスクロール型流体装置。
2. （２）台板上に巻き方向が互いに逆向きの渦巻体を設け
   、両渦巻体を偏心させて紐合せて圧縮室を形成した固定
   スクロールおよび揺動スクロールと、この揺動スクロー
   ルの反渦巻体側のスラスト面中心部に設けた揺動軸受と
   、揺動スクロールのスラスト面をスラスト軸受を介して
   支承するフレームと、このフレームの主軸受を介して支
   承され、上記揺動スクロールに駆動力を伝達する主軸と
   、上記揺動軸受に回転自在に収納され、主軸の軸心と直
   角な面内においてスライド可能であって上記固定スクロ
   ール中心に対して揺動スクロール中心が偏心量可変とな
   るように主軸の上端に形成された偏心クランクピンに係
   合した可変クランクブッシュとを有し、潤滑油源から上
   記主軸に設けた油穴に潤滑油を汲み上げ、揺動軸受、主
   軸受、スラスト軸受の潤滑を行うスクロール型流体装置
   において、上記主軸の油穴を上端まで連通させず、主軸
   にフレームとの摺動面部分に設けた第１の油通路より高
   いところで止め、上記偏心クランクピンの下端部に主軸
   受より径の大きな鍔部を設け、この鍔部の主軸受倒に第
   ２の空間を設け、第２の空間に連通し鍔部を軸方向に貫
   通する第５の油通路を設け、さらに可変クランクブッシ
   ュに第５の油通路と連通し、可変クランクブッシュを軸
   方向に貫通する第６の油通路を設けたことを特徴とする
   スクロール型流体装置。