JPH0734222Y2 - スクロール型流体装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、冷凍装置の圧縮機等に用いられるスクロール
型流体装置に関し、特に、その潤滑機構の改良に関す
る。

（従来の技術） 一般に、例えば、冷凍装置における圧縮機にはスクロー
ル型流体装置が用いられているものがあり、このスクロ
ール型流体装置は、例えば特開昭63-36084号公報に示さ
れるように、密閉ケーシング内に固定スクロールと公転
スクロールとが収納されていると共に、該固定スクロー
ルおよび公転スクロールは鏡板の前面に各々ラップがイ
ンボリュート曲線状に立設されて成り、両鏡板の前面を
対面させると共に、互いに両ラップを噛合させ、該両ラ
ップの側面が多点接触し、その接触部間に圧縮室が形成
されて構成されている。更に、上記固定スクロールにお
ける鏡板の略中央部には冷媒の流出口が開設される一
方、上記公転スクロールの鏡板背面側にはフレームが設
けられると共に該背面に、電動機が取付けられたクラン
ク軸が連接されて該公転スクロールが支持されており、
該公転スクロールの支持中心はクランク軸の軸心より偏
心して設けられ、上記クランク軸の回転により公転スク
ロールが固定スクロールに対して自転することなく公転
し、上記圧縮室が収縮するように構成されている。

また、この流体装置の型式としてはケーシング内を高圧
に保つようにした高圧ドーム型のものがあり、該高圧ド
ーム型は冷媒吸入管が上記両スクロールで形成される圧
縮室内に直接開口するように取付けられ、冷媒吐出管が
密閉ケーシングの内部空間に開口して接続されて成り、
冷媒吸入管から上記圧縮室内に吸入された冷媒は該圧縮
室内で圧縮された後、固定スクロールの流出口から密閉
ケーシング内に流出された後、冷媒吐出管から吐出され
る。一方、このスクロール型流体装置の駆動時におい
て、クランク軸の回転に対して公転スクロールは自転せ
ず公転するのみであるために、両者の接触部周辺には潤
滑油による潤滑が必要となる。その潤滑油を供給する手
段として、密閉ケーシング内部が高圧空間に保持される
ことから上記軸受け部周辺を低圧にすることで、その圧
力差を利用して密閉ケーシング内に貯留されている潤滑
油をクランク軸に貫通された給油路から汲上げて供給し
ている。

（考案が解決しようとする課題） しかし、上述したような圧力差を利用した潤滑油供給機
構においては、密閉ケーシング内部が潤滑油を汲上げる
のに十分な圧力にならないと潤滑油の供給が行われず、
即ち、圧縮機の駆動開始後、一定時間を経過しなければ
圧力差が生じないために、駆動開始直後におけるクラン
ク軸と公転スクロールとの接触部分での潤滑性が劣ると
いう問題があった。また、圧縮機を長時間に亘って駆動
させなかった状態から駆動させる場合、その起動時にお
ける上記軸受け部には潤滑油が殆ど無い状態であり、圧
力差が発生して潤滑油が汲上げられるまでは無潤滑状態
となることから、装置の寿命の短縮に繋がっていたばか
りでなく、軸受けの破損が発生するという課題を有して
いた。

そこで、本考案は、クランク軸の上端面に油溜り部を設
け、流体装置の駆動時に潤滑油を該油溜り部に貯留し、
再駆動時にはその潤滑油を供給することで潤滑性の向上
が図れるスクロール型流体装置を得ることを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本考案が講じた手段は、
以下に述べるとおりである。

請求項（１）記載の考案にあっては、第１図および第２
図に示すように、密閉の高圧ケーシング（２）内に固定
スクロール（７）と公転スクロール（８）とが収容さ
れ、該両スクロール（７），（８）は各々鏡板（7a），
（8a）の前面にラップ（7b），（8b）が立設されて形成
されると共に、各ラップ（7b），（8b）を噛合して並設
される一方、上記公転スクロール（８）の鏡板（8a）の
背面（8e）には軸受孔（8c）が穿設されたスクロール軸
（8d）が突設され、該スクロール軸（8d）の軸受孔（8
c）にはクランク軸（10）の上部に該クランク軸心
（O₂）より偏心して突設された連結ピン（10b）が嵌合
され、該クランク軸（10）の回転により上記公転スクロ
ール（８）を固定スクロール（７）に対して自転するこ
となく公転するようにしたスクロール型流体装置を前提
とし、上記ケーシング（２）内の底部には潤滑油（Ｏ）
の貯留部（2e）が形成される一方、上記クランク軸（1
0）には貯留部（2e）の潤滑油（Ｏ）に浸漬する下端面
（10d）から連結ピン（10b）の上端面（10e）に亘る給
油路（10f）が形成されると共に、上記連結ピン（10b）
には上端面（10e）に開口して潤滑油（Ｏ）を貯留する
油溜り部（15）が設けられていることを特徴とする。

請求項（２）記載の考案にあっては、第１図に示すよう
に上記請求項（１）記載のスクロール型流体装置におい
て、油溜り部（15）は給油路（10f）の上端部の外側に
該給油路（10f）を囲繞するように形成されていること
を特徴とする。

（作用） 上記構成による作用を以下に述べる。

先ず、請求項（１）記載の考案においては、流体装置の
駆動に伴い、クランク軸（10）を回転させると、該回転
に伴って公転スクロール（８）が固定スクロール（７）
に対して公転運動し、例えば、冷媒を圧縮して高圧状態
にし、ケーシング（２内を介して冷媒回路中に吐出す
る。また、ケーシング（２）内が高圧状態となるのに対
し、スクロール軸（8d）と連結ピン（10b）との嵌合部
周囲は低圧状態に保たれており、ケーシング（２）の内
部空間との圧力差により、ケーシング（２）の貯留部
（2e）の潤滑油（Ｏ）が上記嵌合部に供給されて潤滑を
行う。そして、この潤滑油（Ｏ）の一部は上記貯留部
（2e）に戻ることなく、連結ピン（10b）の上端面（10
e）に設けられた油溜り部（15）に残留して駆動停止後
も貯留される。そして、再び、流体装置を駆動させる
と、この油溜り部（15）に貯留されている潤滑油（Ｏ）
がクランク軸（10）の回転、つまり連結ピン（10b）の
回転により上記嵌合部に供給されることで潤滑作用をな
し、ケーシング（２）内が高圧状態となるまでの間の無
潤滑状態となることを防止する。

一方、請求項（２）記載の考案においては、油溜り部
（15）が給油路（10f）の上端部の外側に該給油路（10
f）を囲繞するように形成されていることで、クランク
軸（10）の回転に伴う遠心力の作用を受け易く、潤滑箇
所へ潤滑油（Ｏ）の供給が迅速に行われる。

（実施例） 以下、本考案における一実施例を図面に沿って説明す
る。

第２図に示すように、（１）はスクロール型圧縮機で、
冷凍機に用いられる、冷媒ガスを高圧に圧縮して吐出し
ている。

該スクロール型圧縮機（１）は、密閉ケーシング（２）
内にスクロール機構（３）と駆動機構（４）とが収納さ
れて構成され、上記密閉ケーシング（２）の側面（2a）
には吸入管（５）が、上面（2b）には吐出管（６）が連
設されている。そして、上記スクロール機構（３）は固
定スクロール（７）と公転スクロール（８）とより成
り、また、上記駆動機構（４）は電動機（９）とクラン
ク軸（10）とより構成されている。

上記固定スクロール（７）および公転スクロール（８）
は鏡板（7a），（8a）の前面にラップ（7b），（8b）が
インボリュート曲線状に立設されて成り、両スクロール
（７），（８）は鏡板（7a），（8a）の前面を対面させ
て上下に並設され、両ラップ（7b），（8b）が噛合され
ていることで、該両ラップ（7b），（8b）の側面が多点
接触し、その接触部間に圧縮室（3a）が形成されている
と共に、固定スクロール（７）の中央部には上記圧縮室
（3a）と密閉ケーシング（２）の内部空間（2d）を連通
する冷媒流出口（7d）が設けられている。また、該固定
スクロール（７）は鏡板（7a）の外周縁にフランジ（7
c）が連設され、該フランジ（7c）にて上記密閉ケーシ
ング（２）の内周面（2c）に固定され、また、上記公転
スクロール（８）の鏡板（8a）の背面（8e）には中央に
軸受孔（8c）が穿設されたスクロール軸（8d）が突設さ
れている。

一方、上記密閉ケーシング（２）の中央部には公転スク
ロール（８）の背面側に位置して支持フレーム（11）が
固設されると共に、上記クランク軸（10）が軸受（12）
を介して該支持フレーム（11）に上下方向に嵌挿されて
いる。そして、該クランク軸（10）はクランク主軸（10
a）に電動機（９）が取付けられると共に、クランク主
軸（10a）の軸心（O₂）より偏心して連結ピン（10b）が
突設されて成り、該連結ピン（10b）が上記スクロール
軸（8d）の軸受孔（8c）に嵌入されて該スクロール軸
（8d）はその軸心（O₁）がクランク主軸（10a）の軸心
（O₂）より偏心している。

また、上記支持フレーム（11）は外周部がケーシング内
周面（2c）に固着されて支持されると共に、外周部上面
が固定スクロール（７）のフランジ（7c）の下面に密着
されている。そして、該支持フレーム（11）の上面には
段差部（11c）が形成され、該段差部（11c）に上記公転
スクロール（８）の鏡板（8a）が設置されて、該公転ス
クロール（８）が支持フレーム（11）に支持されてい
る。更に、支持フレーム（11）の段差部（11c）と公転
スクロール（８）の鏡板（8a）との間にはオイルダム機
構（13）が設けられ、公転スクロール（８）が固定スク
ロール（７）に対して自転することなく公転のみ行うよ
うに構成される一方、上記ラップ（7b），（8b）の外側
と固定スクロール（７）のフランジ（7c）との間が冷媒
の吸込室（14）に形成されている。更に、上記支持フレ
ーム（11）には段差部（11c）の下方にバランサ室（11
b）が形成されており、該バランサ室（11b）内に位置し
てバランサ（10c）が連結ピン（10b）の下部に設けられ
ている。

また、上記固定スクロール（７）のフランジ（7c）と支
持フレーム（11）との外周縁の一部には固定スクロール
（７）の背面側とフレーム背面側である密閉ケーシング
（２）の下部空間とを連通するように開口部（7e），
（11e）が設けられており、該密閉ケーシング（２）の
内部空間（2d）全体を同圧空間に形成するように構成さ
れている。また、上記固定スクロール（７）のフランジ
には上記密閉ケーシング（２）を貫通する上記吸入管
（５）が上記吸込室（14）に連通して接続されている。

更に、上記密閉ケーシング（２）内の底部には潤滑油
（Ｏ）の貯留部（2e）が形成される一方、上記クランク
主軸（10a）には下端面（10d）から連結ピン（10b）の
上端面（10e）に亘る給油路（10f）が穿設されると共
に、上記下端面（10d）が上記貯留部（2e）の潤滑油
（Ｏ）に浸漬され、該潤滑油（Ｏ）を上記軸受（12）お
よび連結ピン（10b）に供給するようにしている。

そして、本考案の特徴として上記クランク軸（10）の上
端部には、第１図および第４図に示すように、連結ピン
（10b）に油溜り部（15）が刳設されている。該油溜り
部（15）は、上記連結ピン（10b）と同心円の円形溝で
あって、上面が連結ピン（10b）の上端面（10e）に開口
する一方、底部（15a）には上記給油路（10f）の上端が
上記偏心量だけ連結ピン（10b）中心から偏心して開口
されている。また、その開口周縁には、上記給油路（10
f）の径より僅かに大径のパイプ材取付け座（10g）が形
成されており、該パイプ材取付け座（10g）に上記給油
路（10f）の内径に合致した内径を有する隔壁を構成す
るパイプ材（16）が嵌着されており（第３図参照）、該
パイプ材（16）の上端が上記給油路（10f）を連結ピン
（10b）の上端面（10e）と一致するように形成されてい
る。そして、上記油溜り部（15）は上記給油路（10f）
を囲繞する形状に形成されており、給油路（10f）から
供給された潤滑油（Ｏ）を貯留するようにしている。

次に、上記構成による本装置の作動について説明する。

先ず、本スクロール型圧縮機（１）の駆動時において
は、電動機（９）の駆動に伴いクランク軸（10）が回転
し、この回転によって公転スクロール（８）が固定スク
ロール（７）に対して自転することなく公転して吸入管
（５）から吸入された冷媒を上記両スクロール（７），
（８）間に形勢される圧縮室（3a）内で圧縮して固定ス
クロール（７）の冷媒流出口（7d）から流出して、密閉
ケーシング（２）の内部空間（2d）に放出した後、吐出
管（６）から冷媒回路中に吐出される。この圧縮動作中
において、密閉ケーシング（２）の内部空間（2d）は高
圧状態に保たれており、その高圧が密閉ケーシング
（２）の貯留部（2e）に貯留されている潤滑油（Ｏ）の
油面に作用している。また、上記吸込室（14）より支持
フレーム（11）のバランサ室（11b）に亘っては低圧若
しくは中間圧となっていることからこの圧力差によって
潤滑油（Ｏ）はクランク軸（10）内の給油路（10f）を
経て連結ピン（10b）の上端面（10e）に供給される。こ
の供給された潤滑油（Ｏ）は上記油溜り部（15）を経た
後、該油溜り部（15）から溢れ、連結ピン（10b）とス
クロール軸（8d）との間に侵入して連結ピンとスクロー
ル軸間を潤滑する。

そして、圧縮機（１）の駆動を停止させると、密閉ケー
シング（２）の内部空間（2d）の圧力が低下するに伴
い、潤滑油（Ｏ）の供給も停止する。そして、上記油溜
り部（15）に所定量の潤滑油（Ｏ）が残留した状態で貯
留されて、この油貯留状態が維持される。

次に、再度、圧縮機（１）を駆動させると密閉ケーシン
グ（２）の内部空間（2d）が高圧状態になるまで貯留部
（2e）の潤滑油（Ｏ）は供給されないが、上記油溜り部
（15）に貯留されている潤滑油（Ｏ）がクランク軸（1
0）の回転に伴う遠心力によってスクロール軸（8d）の
軸受孔（8c）側に飛散されて供給されることで連結ピン
（10b）とスクロール軸（8d）との間の潤滑が行われ
る。

このように、上記構成によれば、圧縮機の再駆動時に潤
滑油の供給が確保されるために、軸受け部の摩耗や破損
が防止される。

尚、上述したものは供給路の上部にパイプ材を嵌着させ
て、給油路を連結ピンの上端面に一致させたが、本考案
はこれに限らず、パイプ材を連結ピンと一体成形して構
成することも可能である。また、油溜り部は給油路を囲
繞する形状に限らず、連結ピン上端面の一部に形成され
ておればよい。

（考案の効果） 上述したように、本考案によれば、以下のような効果を
発揮するものである。

先ず、請求項（１）記載の考案においては、圧縮等の駆
動時に、供給されていた潤滑油の一部が上記貯留部に戻
ることなく、連結ピンの上端面に設けられた油溜り部に
残留して貯留されるために、駆動停止後の再駆動時に、
この油溜り部に貯留されている潤滑油が連結ピンの嵌合
部に供給されることで潤滑作用をなし、ケーシング内が
高圧状態となるまでの間の無潤滑状態となることが防止
され、装置全体の寿命の延長が図れ、また、軸受けの破
損も防止される。

一方、請求項（２）記載の考案においては、油溜り部が
給油路の上端部の外側に該給油路を囲繞するように形成
されていることで、クランク軸の回転に伴う遠心力の作
用を受け易く、潤滑箇所への潤滑油の供給が迅速に行わ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本考案の一実施例を示し、第１図は連
結ピン周辺の一部破断側面図、第２図はスクロール型圧
縮機の縦断面図、第３図は連結ピン上端部の斜視図、第
４図はクランク軸上部の斜視図である。 （１）……スクロール型圧縮機、（２）……密閉ケーシ
ング、（2e）……貯留部、（７）……固定スクロール、
（８）……公転スクロール、（7a），（8a）……鏡板、
（7b），（8b）……ラップ、（8c）……軸受孔、（8d）
……スクロール軸、（8e）……背面、（10）……クラン
ク軸、（O₂）……クランク軸心、（10b）……連結ピ
ン、（10d）……下端面、（10e）……上端面、（10f）
……給油路、（15）……油溜り部、（Ｏ）……潤滑油。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 樋口 順英 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内 (72)考案者 相浦 哲郎 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−116893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−173503（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−8402（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−144884（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉の高圧ケーシング（２）内に固定スク
   ロール（７）と公転スクロール（８）とが収容され、該
   両スクロール（７），（８）は各々鏡板（7a），（8a）
   の前面にラップ（7b），（8b）が立設されて形成される
   と共に、各ラップ（7b），（8b）を噛合して並設される
   一方、上記公転スクロール（８）の鏡板（8a）の背面
   （8e）には軸受孔（8c）が穿設されたスクロール軸（8
   d）が突設され、該スクロール軸（8d）の軸受孔（8c）
   には、クランク軸（10）の上部に該クランク軸心（O2）
   より偏心して突設されてクランク軸（10）と回転一体の
   連結ピン（10b）が嵌合され、該クランク軸（10）の回
   転に伴う連結ピン（10b）の偏心回転運動により、上記
   公転スクロール（８）を固定スクロール（７）に対して
   自転することなく公転するようにしたスクロール型流体
   装置において、 上記ケーシング（２）内の底部には潤滑油（Ｏ）の貯留
   部（2e）が形成される一方、 上記クランク軸（10）には貯留部（2e）の潤滑油（Ｏ）
   に浸漬する下端面（10d）から連結ピン（10b）の上端面
   （10e）に亘る給油路（10f）が形成されると共に、 上記連結ピン（10b）の上端部には、上方に開放し、且
   つ給油路（10f）の外周囲に立設された隔壁（16）を存
   して形成されて、給油路（10f）の上端部から隔壁（1
   6）を越えて供給された潤滑油（Ｏ）を貯留する油溜り
   部（15）が設けられていることを特徴とするスクロール
   型流体装置。
2. 【請求項２】上記請求項（１）記載のスクロール型流体
   装置において、油溜り部（15）は給油路（10f）の上端
   部の外側に該給油路（10f）を囲繞するように形成され
   ていることを特徴とするスクロール型流体装置。