JPH04124484A - スクロール形流体機械 - 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） 本発明は、圧縮要素と該圧縮要素を駆動するモータと、
該モータの駆動軸を支持する軸受部をもったハウジング
とを備え、前記軸受部に給油する潤滑油を、該軸受部か
ら潤滑箇所へ給油するようにしたスクロール形流体機械
に関する。

（従来の技術） この種スクロール形流体機械では、駆動軸で駆動する圧
縮要素のハウジングに対する摺動動作を円滑に行うため
に、その摺動部分に給油したり、また、前記圧縮要素を
構成する各スクロール間に画成される圧縮室の気密性を
保持するため、前記圧縮室に給油している。

即ち、本出願人が先に提案したスクロール形圧縮機（特
願平２−３４８０３号）においては、第５図に示したよ
うに、次のような構成をもつ給油機構を採用している。

つまり、軸受メタル（Ｄ）を介してハウジング（Ｅ）に
回転可能に支持する駆動軸（Ｃ）には二つの給油通路（
Ａ）（Ｂ）を設けて、その上部を前記駆動軸（Ｃ）の上
端面に開口させると共に、前記軸受メタル（Ｄ）に対応
する部位には、半径方向に延びる横穴（Ｆ）（Ｇ）を設
ける一方、前記軸受メタル（Ｄ）の内周面には、第６図
に示すように、第１及び第２円周溝（Ｈ）（Ｉ）を環状
に形成して、第１円周溝（Ｈ）には、先端部に端部横穴
（Ｊ）をもった傾斜溝（Ｋ）を、また、第２円周溝（Ｉ
）には、先端部に端部横穴（Ｌ）をもった傾斜溝（Ｍ）
をそれぞれ設けて、前記第１円周溝（Ｈ）を前記給油通
路（Ａ）に、また、第２円周溝（１）を前記給油通路（
Ｂ）にそれぞれ連通させ、そして、前記ハウジング（Ｅ
）には、可動スクロール（Ｓ、）の支持用スラスト軸受
（Ｎ）に連通ずる第１油通路（０）と、前記可動スクロ
ール（Ｓｌ）と固定又は可動スクロール（図示せず）と
で画成される圧縮室（Ｐ）に開口する油供給管（Ｑ）を
接続した第２油通路（Ｒ）とを設けて、前記端部横穴（
Ｊ）と第１油通路（０）とを、また、前記端部横穴（Ｌ
）と第２油通路（Ｒ）とをそれぞれ連通させ、前記給油
通路（Ａ）から前記第１油通路（０）を介して前記スラ
スト軸受（Ｎ）に、また、前記給油通路（Ｂ）から前記
第２油通路（Ｒ）及び油供給管（Ｑ）を介して前記圧縮
室（Ｐ）にそれぞれ給油するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来例における前記スラスト軸受（Ｎ）
などへ潤滑油を供給する給油機構は、前記軸受メタル（
Ｄ）の内周面に、環状の円周溝（Ｈ）（１）を設け、こ
れら各環状の円周溝（Ｈ）（Ｉ）から傾斜溝（Ｋ）（Ｍ
）を介して、これら傾斜溝（Ｋ）（Ｍ）の先端部に設け
る前記各横穴（Ｊ）（Ｌ）を介して給油する構造として
いるため、各給油通路（Ａ）、（Ｂ）から第１及び第２
円周溝（Ｈ）、（Ｉ）に流入した油は、前記駆動軸（Ｃ
）の回転により各円周溝（Ｈ）、（Ｉ）に沿って流れて
しまい、前記各傾斜溝（Ｋ）、（Ｍ）から各端部横穴（
Ｊ）、（Ｌ）を介して排出される給油量が充分得られな
く、前記スラスト軸受（Ｎ）や前記圧縮室（Ｐ）特にス
ラスト軸受（Ｎ）において給油不足が生じることがあり
、前記駆動軸（Ｃ）の回転数が低い場合において油不足
の問題が生じ昌いのである。

また特に起動時においては、給油の立ち上がりが悪く、
駆動軸（Ｃ）が起動しても、各端部横穴（Ｊ）、（Ｌ）
から前記スラスト軸受（Ｎ）や前記圧縮室（Ｐ）に到達
するのに時間がかかり、特に前記スラスト軸受（Ｎ）に
おいて、給油不足による問題が生ずる危険があった。

本発明は以上の問題を解決するために発明したもので、
その目的は、給油箇所に充分給油でき、かつ、起動時迅
速に給油でき給油不足が生ずることのないスクロール形
流体機械を提供しようとする点である。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明では、第１スクロー
ル（１０）と第２スクロール（２０）とを有する圧縮要
素（３）と、この圧縮要素（３）を駆動するモータ（４
）と、該モータ（４）の駆動軸（５）を支持する軸受部
（６０）をもったノーウジング（６）とを備えたスクロ
ール形流体機械において、前記軸受部（６０）に配置す
る軸受メタル（８）の内周面に、周方向に延び、かつ、
前記駆動軸（５）の給油通路（５３）に連通ずる給油溝
（８１）を設けると共に、この給油溝（８１）を周方向
に一対の端部をもつ非連続杖として、その一方側端部を
、前記ハウジング（６）に設ける給油路（６１）に連通
させたのである。

また、軸受メタル（８）の内周面には、周方向に延び、
駆動軸（５）の給油通路（５３）に連通ずる第１及び第
２給油溝（８１）（８２）を備え、これら給油溝（８１
）（８２）は、非連続状となっていて、第１給油溝（８
１）がハウジング（６）に設けるスラスト軸受（５２）
に開口する給油路（６１）に連通しており、前記第２給
油溝（８２）が、前記加圧要素（３）の圧縮室（３０）
に開口する油インジェクシ日ン通路（３１）に連通させ
るのが好ましい。更に、前記給油溝（８１）は、周方向
において軸方向の同一位置に一対の端部をもつ帯状で非
連続状とするのが好ましい。

（作用） 前記駆動軸（５）の回転により前記給油溝（８１）に供
給された潤滑油は、該給油溝（８１）の端部から給油路
（６１）に圧送されることになるから、環状の円周溝を
形成し、前記傾斜溝から排出するようにした従来例に比
較してその給油量は多くでき、駆動軸（５）の回転数が
低い場合でも給油箇所に給油不足を生じることはないし
、また、起動時、その給油の立上がりを良好にできるの
で、起動時においても給油不足を生じないのである。

また、軸受メタル（８）の内周面に駆動軸（５）の給油
通路（５３）に連通ずる第１及び第２給油溝（８１）（
８２）を設け、これら給油溝（８１）（８２）は、前記
したように非連続状として、第１給油溝（８１）を、ハ
ウジング（６）に設けるスラスト軸受（５２）に開口す
る給油路（６１）に連通させたことにより、前記スラス
ト軸受（５２）で必要な潤滑油を運転中のみならず、特
に起動時においてもその立上がりを良好にして充分確保
でき、その給油不足を解消できるし、また、前記第２給
油溝（８２）を、前記第１給油溝（８１）とを別に設け
て、該第２給油溝（８２）を前記圧縮要素（３）の圧縮
室（３０）に開口する油インジェクシｅン通路（３１）
に連通させたことにより、前記圧縮室（３０）に必要な
油インジェクション量も確保でき、また、前記第１及び
第２給油溝（８１）（８２）により、スラスト軸受（５
２）への給油と、圧縮室（３０）への油インジェクショ
ンとを専用化したので、方が他方に影響されることなく
前記給油及び油インジェクシθンに必要な給油量を確保
できるのである。

更に、前記給油溝（８１）を、周方向において軸方向の
同一位置に一対の端部を存する帯状の非連続状とするこ
とにより、傾斜溝を不要にでき、それだけ前記給油溝（
８１）の加工性が向上すると共に、前記給油溝（８１）
を形成する軸受メタル油の幅方向寸法を短くでき、その
小形化が可能となるのである。

（実施例） 第１図に示したものは、ケーシング（１）の上部に、鏡
板（１１，２１）に渦巻体（１２，２２）を各々突設し
た第１及び第２スクロール（１０，２０）をもつスクロ
ール形の圧縮要素（３）を配設し、前記各渦巻体（１２
，２２）間に複数の圧縮室（３０）を画成すると共に、
その下部に、インバータ制御による可変速モータ（４）
を配設し、前記モータ（４）の駆動軸（５）の先端部に
形成するピン部（５０）を、前記第２スクロール（２０
）のボス筒（２３）に嵌合し、前記圧縮要素（３）とモ
ータ（４）とを連動させるようにしている。

前記第１スクロール（１０）は上部ノ＼ウジング（６）
に固定され、前記第２スクロール（２０）は上部ハウジ
ング（６）の端面に形成するスラスト軸受（５２）に摺
動可能に支持される。

また、前記駆動軸（５）は、上部ハウジング（６）及び
下部ハウジング（図示しない）の軸受部（６０）に各々
介装する軸受メタル（８）に回転自由に支持すると共に
、下部には、図示していないが例えば、定容積式の油ポ
ンプを取付けている。

更に、前記駆動軸（５）には前記油ポンプに連通ずる給
油通路（５３）を軸方向に沿って設けて、この給油通路
（５３）を前記駆動軸（５）のビン部（５０）の上端面
に開口させると共に、前記軸受部（６０）に対応する部
位には、前記給油通路（５３）から前記軸受メタル（８
）の内周面側に、径方向外方に延びる一対の連通穴（５
５）（５６）を形成している。

しかして、前記モータ（４）の駆動により、吸入管（１
３）からケーシング（１）内に吸入した設入ガスを、前
記圧縮要素（３）の外周部低圧空間（７）から前記圧縮
室（３０）に吸入し、圧縮後の吐出ガスを、第１スクロ
ール（１０）の中心部に設ける吐出穴（１４）から隔壁
（１５）で区画される高圧チャンバー（１６）に吐出し
、吐出管（１７）からケーシング（１）外部に取出すよ
うにすると共に、前記ビン部（５ｏ）の上端面に前記給
油通路（５３）から油を押出して、前記ボス筒（２３）
に設けた軸受メタル（９）に給油し、また、各連通穴（
５５）、（５６）を介して前記軸受メタル（８）の内周
面にも給油するようにしている。尚、（１８）は油分離
体、（１９）は油戻しキャピラリーである。

以上の構成において、前記軸受部（６０）に介装する軸
受メタル（８）の内周面に、周方向に延び、かつ、前記
駆動軸（５）の給油通路（５３）に連通ずる給油溝（８
１）を設けると共に、この給油溝（８１）を周方向に一
対の端部をもつ非連続状として、その一方側端部を、前
記ハウジング（６）に設ける給油路（６１）に連通させ
るのである。

第２図に示した実施例は、前記軸受メタル（８）におけ
る前記連通穴（５５）（５６）の開口位置に、一対の第
１及び第２給油溝（８１）（８２）を設け、前記軸受メ
タル（８）の内周面における上部側に設ける前記第１給
油溝（８１）を、周方向において軸方向の同一位置に一
対の第１及び第２端部（８１ａ）　　（８１ｂ）をもつ
帯状の非連続状として、前記連通穴（５５）に連通させ
ると共に、前記第１給油溝（８１）の下部側に設ける第
２給油溝（８２）を、第２図に示したように、水平溝（
８３）と該水平溝（８３）に対し駆動軸（５）の回転方
向前方に連続し、かつ、前記水平溝（８３）に対し上方
に傾斜する傾斜溝（８４）とから形成して、前記第２給
油溝（８２）における水平溝（８３）を前記連通穴（５
６）に連通させたものである。

また、前記軸受メタル（８）には、第１給油溝（８１）
の第１端部（８１ａ）　、即ち前記駆動軸（５）の回転
方向前方側に位置する第１端部（８１ａ）に、半径方向
外方に貫通する貫通孔（８５）を形成すると共に、前記
第２給油溝（８２）の第１端部、即ち、前記傾斜溝（８
４）の終端に位置する第２端部（８２ａ）にも半径方向
外方に貫通する貫通孔（８６）を形成する。

前記上部ハウジング（６）には、前記スラスト軸受（５
２）に開口する第１給油路（６１）と、前記圧縮室（３
０）に開口する油インジェクシＪン通路（３１）を接続
する第２給油路（６２）とを設けて、前記第１給油路（
６１）を、第１給油溝（８１）の第１端部（８１ａ）に
設けた前記貫通孔（８５）に連通させ、また、前記第２
給油路（６２）を、前記第２給油溝（８２）における傾
斜溝（８４）の端部（８２ａ）に設けた前記貫通孔（８
６）に連通させるのである。

次に、以上のように構成したスクロール形流体機械の作
動を説明する。

前記駆動軸（５）の回転により、前記ビン部（５０）を
軸受する軸受メタル（９）及び前記軸受部（６０）の軸
受メタル（８）には油ポンプから吐出される潤滑油が前
記給油通路（５３）を介して給油されると同時に、前記
給油通路（５３）に連通ずる各連通穴（５５）（５６）
を介して、前記各給油溝（８１）（８２）に給油される
のであって、これら各給油溝（８１）（８２）に給油さ
れた潤滑油は、前記駆動軸（５）の回転により各給油溝
（８１）（８２）にて加圧され、前記第１給油溝（８１
）から第１給油路（６１）を介して前記スラスト軸受（
５２）に、また、第２給油溝（８２）から第２給油路（
６２）及び油インジェクション通路（３１）を介して前
記圧縮室（３０）に給油されるのである。しかして、前
記第１給油溝（８１）は一対の端部（８１ａ）　　（８
Ｉｂ）をもった非連続状となっていて、第１端部（８１
ａ）に設けた前記貫通孔（８５）以外に逃げ場がなく、
従って、前記第１給油溝（８１）に給油された潤滑油は
、前記駆動軸（５）の回転による粘性ポンプの作用によ
りこの第１給油溝（８１）の第１端部（８１ａ）　、即
ち、前記駆動軸（５）の回転方向前方側に位置する第１
端部（８１ａ）に押しやられ、前記貫通孔（８５）から
第１給油路（６１）に強制的に圧送されるのである。

一方、前記第２給油溝（８２）も、一対の端部（８２ａ
）（８２ｂ）をもった非連続状とし、しかも水平溝（８
３）と傾ｆＩ４溝（８４）とにより形成しているから、
前記第１給油溝（８１）と同様前記第２給油溝（８２）
の水平溝（８３）に供給された潤滑油は、前記駆動軸（
５）の回転により前記水平溝（８３）から傾斜溝（８４
）の第１端部（８２ａ）に押しやられて、該傾斜溝（８
４）の端部（８２ａ）に設けた前記貫通孔（８６）から
第２給油路（６２）に強制的に圧送されると共に、前記
傾斜溝（８４）を渡れる潤滑油の一部は前記軸受メタル
（８）の内周面に流出し、該軸受メタル（８）の軸方向
に広がる油膜を形成することになり、軸受メタル（８）
の軸受性能を充分発揮させることができるのである。

従って、前記第１給油溝（８１）に供給され、その第１
端部（８１ａ）から前記貫通孔（８５）を経て第１給油
路（６１）に圧送される油量は、連続する円周溝より潤
滑油を圧送する従来例の油量に比較して多く、は糧約２
倍に増大させられるのであって、前記駆動軸（５）の回
転数が低い場合でも、前記スラスト軸受（５２）に必要
な充分量を給油できるのであり、また特に、起動時にお
いても、前記油ポンプから吐出される潤滑油が、前記第
１給油溝（８１）に供給されると直ちに前記第１端部（
８１ａ）から貫通孔（８５）を経て第１給油路（６１）
に排出させられるので、つまり、前記駆動軸（５）の駆
動による粘性ポンプの作用を有効に利用して、前記第１
給油路（６１）に給油できるので、その立ち上がりが早
く、前記スラストＭ受（５２）に迅速に給油できること
になり、給油不足によるトラブルは確実に解消できるの
であり、また、前記第２給油溝（８１）に供給され、前
記傾斜溝（８４）に位置する第１端部（８２ａ）から前
記貫通孔（８６）を経て第２給油路（６２）に圧送され
る油量も、前記第１給油溝（８２）と同様多くできるの
であって、前記駆動軸（５）の回転数が低い場合でも、
前記圧縮室（３０）への油インジェクシ日ンを充分行う
ことができるのであり、また、前記第１給油溝（８１）
と第２給油溝（８２）とを各別に設け、スラスト軸受（
Ｃ２）への給油と圧縮室（３０）への油インジェクショ
ンとを専用化しているので、前記スラスト軸受（５２）
に必要に給油量を給油できながら、圧縮室（３０）に必
要な油インジェクシ旧ン量も確保できるのである。

因みに、以上の如く非連続状に形成した前記第１給油溝
（８１）から圧送される油流量と、第６図に示した従来
例の円周溝（Ｈ）又は（Ｉ）による油流量との前記モー
タ（４）の運転周波数に対する変化を調べてみたところ
、第３図に示した結果が得られた。即ち、第３図から明
らかな通り、実線（イ）で示した前記第１給油溝（８１
）からの油流量の運転周波数増大に対する変化は、実線
（ロ）で示す従来例の円周溝（Ｈ）又は（Ｉ）からの油
流量の運転周波数増大に対する変化より大きく、高速回
転時においては勿論、低速回転時においても、所定の油
流量が得られるのである。

また、以上の実施例において前記第１給油溝（８１）は
、周方向において軸方向の同一位置に端部（８１ａ）（
８１ｂ）を設けた帯状の非連続状としているから、換言
すると、第２給油溝（８２）のように、前記水平溝（８
３）を設けていないから、それだけ前記第１給油溝（８
１）の加工が簡単に行えるし、また、それだけ前記軸受
メタル（８）の軸方向長さを短くでき、前記軸受メタル
（８）の軸受性能を低下させない範囲で小形化すること
ができる。

また、第２給油溝（８２）は傾斜溝（８４）を備えてい
るから、該傾斜溝（８４）から潤滑油が軸受メタル（８
）の内周面に流出して軸方向に広がる油膜を形成し、こ
の油膜により軸受メタル（８）の潤滑性能を充分発揮さ
せることができるのである。

尚、以上説明した実施例では、前記駆動軸（５）に−本
の給油通路（５３）を設けて、この給油通路（５３）か
ら第１及び第２給油溝（８１）（８２）を介して前記ス
ラスト軸受（５２）及び前記圧縮室（３０）にそれぞれ
各別に給油するように構成したが、前記給油通路（Ｓ３
）を二本設けて、各給油通路（５３）から前記スラスト
軸受（５２）及び前記圧縮室（３０）に個別に給油でき
るように構成してもよい。

また、以上の実施例では、前記第１給油溝（８１）の一
対の端Ｎ　（Ｂ　１　ａ）　　（８１ｂ）を周方向にお
いて軸方向の同一位置に設ける一方、前記第２給油溝（
８２）を水平溝（８３）と傾斜溝（８４）とにより構成
したが、第４図に示したように前記第２給油溝（８２）
も、第１給油溝（８１）と同様、第１端部（８２ａ）と
第２端部（８２ｂ）七を周方向において軸方向同一位置
に設けてもよい。

この場合、前記各給油溝（８１）（８２）の端部（８１
ａ）（８１ｂ）を、又、（８２ａ）（８２ｂ）を周方向
において軸方向同一位置に形成するから、その加工性を
向上できると共に、軸受メタル（８）の軸方向寸法をよ
り短くできるのである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明にかかるスクロール形流体
機械では、第１スクロール（１０）と第２スクロール（
２０）とを存する圧縮要素（３）と、この圧縮要素（３
）を駆動するモータ（４）と、該モータ（４）の駆動軸
（５）を支持する軸受Ｎ（８０）をもったハウジング（
６）とを備えたスクロール形流体機械において、前記軸
受部（６０）に配置する軸受メタル（８）の内周面に、
周方向に延び、かつ、前記駆動軸（５）の給油通路（５
３）に連通ずる給油溝（８１）を設けると共に、この給
油溝（８１）を周方向に一対の端部をもつ非連続状とし
て、その一方側端部を、前記ハウジング（６）に設ける
給油路（６１）に連通させたから、前記駆動軸（５〕の
回転により前記給油溝（８１）に供給された潤滑油は、
該給油溝（８１）の端部から給油路（６１）に圧送され
ることになり、従って、傾斜溝を設けた環状の円周溝に
より形成した従来例の給油溝に比較してその給油量を多
くでき、前記駆動軸（５）の回転数が低い場合でも給油
箇所に給油不足を生じることはないし、また、起動時そ
の立ち上がりを良好にできるから、起動時においても給
油不足を生じないのである。

また、軸受メタル（８）の内周面に、一対の第１及び第
２給油溝（８１）（８２）を設け、これら給油溝（８１
）（８２）を前記したように周方向に端部をもつ非連続
状として、第１給油溝（８１）をハウジング（６）に設
けるスラスト軸受（５２）に開口する給油路（６１）に
連通させたことにより、前記スラスト軸受（５２）に必
要な潤滑油を、運転時のみならず、特に起動時において
もその立上がりを良好にして充分確保でき、給油不足に
よるトラブルを確実に解消できるのであり、しかも、前
記第２給油溝（８２）を前記第１給油溝（８１）と別に
設けて該第２給油溝（８２）を前記圧縮要素（３）の圧
縮室（３０）に開口する油インジェクション通路（３１
）に連通させたことにより、前記圧縮室（３０）に必要
なインジェクション量も確保でき、また、前記第１及び
第２給油溝（８１）（８２）によりスラスト軸受（５２
）への給油と、圧縮室（３０）への油インジェクシｇン
とを専用したので、一方が他方に影響されることなく、
前記給油及び油インジェクションに必要な給油量を確保
できるのである。更に、前記給油溝（８１）を、周方向
において軸方向の同一位置に一対の端部ををする帯状の
非連続状とすることにより、傾斜溝を不要にでき、それ
だけ前記給油＃（８１）の加工性が向上すると共に、前
記給油溝（８１）を形成する軸受メタル（８）の軸方向
寸法を短くでき、その小形化が可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明スクロール形流体機械の一実施例を示
す一部省略断面図、第２図は軸受メタル内面の拡大展開
図、第３図は運転周波数と油流量との関係を示すグラフ
、第４図は別の実施例を示す第２図に対応した拡大展開
図、第５図は従来例の部分断面図、第６図は同軸受メタ
ル内面の展開図である。 （３）・・・・・・・・・加圧要素 （４）・・・・・・・・・　（可変速）モータ（５）・
・・・・・・・・駆動軸 （６）・・・・・・・・・　（上部）ハウジング（８）
・・・・・・・・・軸受メタル （１０）・・・・・・・第１スクロール（２０）・・・
・・・・第２スクロール（５３）・・・・・・・給油通
路 （６０）・・・・・・・軸受部 （６１）・・・・・・・　（第１）給油路（８１）・・
・・・・・　（第１）給油溝第２図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）第１スクロール（１０）と第２スクロール（２０）
   とを有する圧縮要素（３）と、この圧縮要素（３）を駆
   動するモータ（４）と、該モータ（４）の駆動軸（５）
   を支持する軸受部（６０）をもつたハウジング（６）と
   を備えたスクロール形流体機械において、前記軸受部（
   ６０）に配置する軸受メタル（８）の内周面に、周方向
   に延び、かつ、前記駆動軸（５）の給油通路（５３）に
   連通する給油溝（８１）を設けると共に、この給油溝（
   ８１）を周方向に一対の端部をもつ非連続状として、そ
   の一方側端部を、前記ハウジング（６）に設ける給油路
   （６１）に連通させていることを特徴とするスクロール
   形流体機械。 ２）軸受メタル（８）の内周面には、周方向に延び、駆
   動軸（５）の給油通路（５３）に連通する第１及び第２
   給油溝（８１）（８２）を備え、これら給油溝（８１）
   （８２）は、周方向に一対の端部をもつ非連続状となっ
   ていて、第１給油溝（８１）が、ハウジング（６）に設
   けるスラスト軸受（５２）に側口する給油路（６１）に
   連通しており、前記第２給油溝（８２）が、前記圧縮要
   素（３）の圧縮室（３０）に開口する油インジェクショ
   ン通路（３１）に連通している請求項１記載のスクロー
   ル形流体機械。 ３）駆動軸（５）の給油通路（５３）に連通する給油溝
   （８１）が、周方向において、軸方向の同一位置に一対
   の端部をもつ、帯状で非連続状となっている請求項１又
   は２記載のスクロール形流体機械。