JPH11141477A - スクロール型流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油溜り部からクランク部へ供給された後の油
を油溜り部へ確実に戻すことにより、油上がりが抑制さ
れるスクロール型流体機械を提供する。 【解決手段】 ケーシング１内にクランク軸３を備えた
電動機４が配設されている。そのクランク軸３の上端側
には、架構９上に支持された可動スクロール２２がクラ
ンク部７を介してクランク軸と連動連結されている。ク
ランク軸３の下端側には油溜り部１０が設けられてい
る。クランク軸には給油通路３０が形成されている。架
構９には、収容室８とそれに通ずる貫通孔１４とが形成
されている。その貫通孔１４に少なくともコイルエンド
４０と向かい合う部分に絶縁体が形成された返油パイプ
１２が取付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール型流体
機械に関し、特にケーシング内の油上がりが抑制される
スクロール型流体機械に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール型流体機械の一例とし
て、特開平９−１２６１７７号公報に開示された電動式
流体機械について図を用いて説明する。図４を参照し
て、ケーシング１の内部上方に、架構９により固定スク
ロール２１と可動スクロール２２とが支持されている。
固定スクロール２１の鏡板２１ａと可動スクロール２２
の鏡板２２ａとには、うず巻体２１ｂ、２２ｂがそれぞ
れ突設され、互いに噛み合うように上下対接されてい
る。これにより変圧機構２が構成される。またケーシン
グ１の内部下方には、クランク軸３を有する電動機４が
配設されている。電動機４は、ステータ４１とロータ４
２とからなり、ロータ４１にクランク軸３が結合されて
いる。

【０００３】変圧機構２と電動機４とは、クランク部７
を介して連動連結されている。クランク部７は、可動ス
クロール２２の鏡板２２ａの下部中央に設けられた筒状
ボス部７１と、クランク軸３の上端側に設けられた偏心
ピン部７２と、その偏心ピン部７２を筒状ボス部７１に
挿嵌支持するための軸受メタル７３とを含んでいる。そ
のクランク部７は、架構９に形成された収容室８に収容
されている。さらにケーシング１には、ケーシング１内
に冷媒ガスを導入するための吸入管１１が設けられてい
る。

【０００４】クランク軸３の下端側には、ケーシング１
の底の油溜り部１０に臨む遠心ポンプ式オイルピックア
ップ装置３１が設けられている。クランク軸３には、給
油通路３０が形成されている。

【０００５】次に、上述した電動式流体機械の動作につ
いて同図を用いて説明する。電動機４によりクランク軸
３が回転する。そのクランク軸３の回転がクランク部７
を介して可動スクロール２２に伝達され、可動スクロー
ル２２が固定スクロール２１に対して公転駆動する。可
動スクロール２２の公転駆動により、吸入管１１から導
入された冷媒ガスがうず巻体２１ｂ、２２ｂで構成され
る圧縮機構２にて圧縮され、吐出ポート２３からケーシ
ング１の上部高圧空間へ吐出される。上部高圧空間へ吐
出された冷媒ガスは、外部吐出管（図示せず）を介して
ケーシング１の外部へ取出される。

【０００６】以上の動作の際に、オイルピックアップ装
置３１により油溜り部１０の油が矢印に示すように汲み
上げられて、給油通路３０の上端部からクランク部７の
軸受メタル７３等に給油される。給油後の油は、収容室
８に集められる。収容室８に集められた油は、収容室８
からコイルエンド４０の側部近傍まで延設された返油パ
イプ５０によって、矢印に示すように油溜り部１０へ戻
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た電動式流体機械においては以下に示すような問題点が
あった。

【０００８】クランク部７へ供給された後の油を油溜り
部１０へ戻すための返油パイプ５０として、金属製の返
油パイプを用いた場合には、ケーシング１内にて電動機
４のコイルエンド４０と返油パイプ５０との絶縁距離を
確保する必要がある。ところが、ケーシング１は電動機
４の大きさに合わせて形成されているため、コイルエン
ド４０とケーシング１との隙間が狭く、コイルエンド４
０と返油パイプ５０との絶縁距離を十分に確保すること
ができない。このため、返油パイプ５０の長さが制限さ
れ、収容室８の油を油溜り部１０へ確実に戻すことがで
きず、ミストとなった油が冷媒ガスとともに流体機械の
外部へ送り出されることがあった。その結果、ケーシン
グ１内の油上がりが顕著になることがあった。

【０００９】また、コイルエンド４０との絶縁性を確保
するために、樹脂から形成された返油パイプを用いよう
とすると、金属から形成された架構９に返油パイプを圧
入するため、圧入する部分の樹脂の一部が削り取られ
る。削り取られた樹脂は、架構９と返油パイプの着座面
との間に挟み込まれる。このため、返油パイプを適切な
位置にまで圧入することができないことがあった。その
結果、架構９と返油パイプとの間から油が漏れるなどし
て、収容室８の油を油溜り部１０へ確実に戻すことでき
ず、ケーシング１内の油上がり現象が顕著になることが
あった。

【００１０】また、削り取られた樹脂を着座面と架構と
の間に挟み込んだ状態で流体機械を運転させた場合に
は、電動機等の振動によってその樹脂が下方の油溜り部
１０に落下するとともに、その落下した樹脂がクランク
軸３の給油通路３０を通ってクランク部７へ送られて、
クランク部７がその樹脂を噛み込んでしまうことがあっ
た。その結果、軸受けメタル７３が損傷し、可動スクロ
ール２２の運動が適切に行なわれず、流体機械の変圧特
性が悪化することがあった。

【００１１】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、油上がりが抑制され、所望の変圧特
性が得られるスクロール型流体機械を得ることを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
スクロール型流体機械は、固定スクロールと、可動スク
ロールと、架構と、主軸と、電動機と、クランク部と、
油溜り部と、給油通路と、油収容室と、貫通孔と、返油
パイプとを備えている。固定スクロールは、ケーシング
内に固定配置されている。可動スクロールは、固定スク
ロールと重ね合わされ、流体を圧縮または膨張させる。
架構は、固定スクロールおよび可動スクロールを支持し
ている。主軸は、架構に回転可能に支持されている。電
動機は、主軸を回転駆動させる。クランク部は、主軸の
上端側に設けられ、可動スクロールを固定スクロールに
対して偏心公転させるための摺動部を含んでいる。油溜
り部は、主軸の下端側に設けられている。給油通路は、
主軸に設けられ、油溜り部の油をクランク部の摺動部へ
供給する。油収容室は、主軸を取囲むように架構に形成
され、摺動部へ供給された後の油を収容する。貫通孔
は、架構に設けられ、油収容室に通ずる。返油パイプ
は、圧入部を有し、その圧入部を貫通孔に圧入すること
により取付けられ、油収容室の油を油溜り部へ導くため
に油溜り部へ向かって延びている。その返油パイプに
は、少なくとも電動機と向かい合う部分に絶縁体が形成
されている。

【００１３】この構成によれば、返油パイプと電動機と
の電気的絶縁性が保たれるため、ケーシング内の限られ
た空間に返油パイプを油溜り部の近傍にまで延設するこ
とができる。これにより、油収容室の油が油溜り部へ確
実に戻される。その結果、スクロール型流体機械の油上
がりを抑制することができる。

【００１４】請求項２に係る本発明のスクロール型流体
機械では、返油パイプの圧入部は樹脂から形成され、そ
の圧入部の着座面には、圧入方向に開口したポケット部
が形成されている。

【００１５】この場合には、返油パイプの圧入部を貫通
孔に容易に圧入することができるとともに、圧入の際に
圧入部の樹脂が削り取られたとしても、その樹脂はポケ
ット部に収容される。これにより、削り取られた樹脂を
架構と着座面との間に挟み込むことがなくなり、返油パ
イプを貫通孔に所定の位置にまで圧入することができ
る。その結果、架構と返油パイプとの間から油が漏れる
ようなことなどがなくなり、油溜り部へ油を確実に戻す
ことができる。

【００１６】また、削り取られた樹脂が運転中に油溜り
部に落下するとともに、その樹脂がクランク部へ送られ
て、クランク部が樹脂を噛み込むようなことがなくな
る。その結果、可動スクロールの公転駆動が安定し、所
望の変圧特性が得られる。

【００１７】請求項３に係る本発明のスクロール型流体
機械では、返油パイプの圧入部は金属から形成されてい
る。

【００１８】この場合、圧入部は架構の貫通孔に強固に
取付けられ、油収容室の油を油溜り部へ確実に戻すこと
ができる。その結果、ケーシング内の油上がりがさらに
抑制される。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係るスクロ
ール型流体機械について図を用いて説明する。図１を参
照して、ケーシング１内の上方に、固定スクロール２１
が架構９により支持されている。固定スクロール２１の
鏡板２１ａには、うず巻体２１ｂが突設されている。そ
の固定スクロール２１と重ね合わされるように可動スク
ロール２２が架構９に支持されている。可動スクロール
２２の鏡板２２ｂには、うず巻体２２ｂが突設され、う
ず巻体２１ｂと互いに噛み合うように上下対接されてい
る。固定スクロール２１および可動スクロール２２によ
り、流体を圧縮または膨張させる変圧機構２が構成され
る。

【００２０】ケーシング１内の下方には、クランク軸３
を有する電動機４が配設されている。電動機４は、ステ
ータ４１とロータ４２とからなり、ロータ４２にクラン
ク軸３が結合されている。電動機４と可動スクロール２
２とは、クランク部７を介して連動連結されている。ク
ランク部７は、クランク軸３の上端側に設けられた偏心
ピン部７２と、その偏心ピン部７２に遊嵌されたバラン
スウエイト付スライドブシュ１３と、可動スクロール２
２の鏡板２２ａの下部中央に設けられた筒状ボス部７１
と、その筒状ボス部７１にバランスウエイト付スライド
ブシュ１３を挿嵌支持するための軸受メタル７３とを含
んでいる。そのクランク部７は、架構９に形成された収
容室８に収容されている。その収容室８に通ずる貫通孔
１４が架構９に設けられている。その貫通孔１４には、
返油パイプ１２が取付けられている。

【００２１】クランク軸３の下端側には、ケーシング１
の底に設けられた油溜り部１０に臨む遠心ポンプ式オイ
ルピックアップ装置３１が設けられている。クランク軸
３には、その油溜り部１０の油をクランク部７へ供給す
るための給油通路３０が形成されている。また、ケーシ
ング１には、ケーシング１内に冷媒ガスを導入するため
の吸入管１１が取付けられている。

【００２２】次に、動作の一例について同図を用いて説
明する。電動機４により、クランク軸３が回転する。そ
のクランク軸３の回転がクランク部７を介して可動スク
ロール２２に伝達され、可動スクロール２２が固定スク
ロール２１に対して公転駆動する。可動スクロール２２
の公転駆動により、吸入管１１から導入された冷媒ガス
がうず巻体２１ｂ、２２ｂで構成される圧縮室にて圧縮
され、吐出ポート部２３からケーシング１の上部高圧空
間（図示せず）へ吐出される。上部高圧空間へ吐出され
た冷媒ガスは、外部吐出管（図示せず）を介してケーシ
ング１の外部へ取出される。なお、バランスウエイト付
スライドブシュ１３は、可動スクロール２２の公転駆動
に対して圧縮室の密閉性を高める働きを有している。

【００２３】以上の動作の際に、オイルピックアップ装
置３１により油溜り部１０の油が給油通路３０を通って
クランク軸３の上端側からクランク部７へ供給される。
クランク部７へ供給された油は主に軸受メタル７３に給
油される。給油された後の油は、矢印に示すように収容
室８に集められる。本来、収容室８はクランク部７を収
容するための空間であるが、油収容室としての役目も果
たしている。収容室８に集められた油は、矢印に示すよ
うに、貫通孔１４を経て返油パイプ１２により油溜り部
１０へ戻される。

【００２４】その返油パイプ１２は、図２に示すよう
に、圧入部１２ａとパイプ部１２ｃとを含んでいる。着
座面１２ｇには、圧入方向に開口したポケット部１２ｂ
が形成されている。この返油パイプの場合、すべて樹脂
から形成されている。このため、返油パイプ１２のパイ
プ部１２ｃと電動機４のコイルエンド４０との絶縁距離
の制限がなくなり、ケーシング１内の限られた空間にパ
イプ１２ｃを油溜り部１０の近傍にまで延ばすことがで
きる。その結果、収容室８に集められた油を油溜り部１
０へ確実に戻すことができ、ケーシング１内の油上がり
を抑制することができる。

【００２５】また、返油パイプ１２の圧入部１２ａを貫
通孔１４に圧入する際に、圧入部の樹脂が削り取られた
としても、削り取られた樹脂は圧入方向に開口したポケ
ット部１２ｂ内に収容されて、着座面１２ｇと架構９と
の間に挟み込まれることがなくなる。これにより、返油
パイプ１２を適切な位置にまで圧入することができる。
その結果、圧入部１２ａと貫通孔１４との間から油が漏
れるようなことがなくなり、収容室８に集められた油を
油溜り部１０へ確実に戻すことができる。

【００２６】さらに、削り取られた樹脂が下方の油溜り
部１０に落下するとともに、その樹脂がクランク部７へ
送られて、クランク部７が樹脂を噛み込むようなことが
なくなる。その結果、可動スクロール２２の公転駆動が
安定し、所望の変圧特性が得られる。

【００２７】ところで、一般に樹脂を成形する場合に
は、成形時の収縮を防止するために、同じ肉厚にするこ
とが望ましいとされている。この返油パイプ１２の場
合、着座面１２ｇにポケット部１２ｂを設けることによ
り、ポケット部を設けないものと比べると、着座面近傍
の樹脂の肉厚を他の部分の肉厚とほぼ同じ肉厚にするこ
とができる。これにより、樹脂成形時の収縮に伴う返油
パイプの寸法変形も防止することができる上述した実施
の形態においては、樹脂から形成された返油パイプ１２
について説明したが、図３（ａ）に示すように、たとえ
ば圧入部１２ｄが金属から形成され、パイプ部１２ｃが
樹脂から形成された返油パイプを用いてもよい。金属か
ら形成された圧入部１２ｄの場合には、樹脂から形成さ
れた圧入部のように、着座面１２ｇにポケット部を形成
する必要はない。

【００２８】また、図３（ｂ）に示すように、圧入部１
２ｄおよびパイプ部１２ｅが金属から形成され、電動機
４のコイルエンドと接近する部分のパイプ部１２ｅの周
面に絶縁体１２ｆが形成された返油パイプ１２を用いて
もよい。さらに、図３（ｃ）に示すように、金属から形
成されたパイプ部１２ｅの周面のうち、電動機４のコイ
ルエンド４０と向かい合う部分にのみ絶縁体１２ｆが形
成された返油パイプを用いても同様の効果を得ることが
できる。特に、金属から形成された圧入部１２ｄでは、
圧入部１２ｄは貫通孔１４に強固に固定され、収容室８
に集められた油をより確実に油溜り部１０に戻すことが
できる。

【００２９】なお、上述したスクロール型流体機械で
は、変圧機構２を圧縮機として使用する場合について説
明したが、流体の流れを逆にすることにより、膨張機と
しても使用することができる。

【００３０】また、本実施の形態では、バランスウエイ
ト付スライドブシュを備えたスクロール型流体機械につ
いて説明したが、従来の技術の項において説明した図４
に示すバランスウエイト付スライドブシュを備えないス
クロール型流体機械についても上述した返油パイプを用
いることにより、同様の効果が得られることは言うまで
もない。

【００３１】今回開示された実施の形態は単なる例示に
すぎず、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示さ
れ、特許請求の範囲の記載に均等の範囲内でのすべての
変更が含まれることが意図される。

【００３２】

【発明の効果】請求項１に係る本発明のスクロール型流
体機械によれば、返油パイプと電動機との電気的絶縁性
が保たれるため、ケーシング内の限られた空間に返油パ
イプを油溜り部の近傍にまで延設することができる。こ
れにより、油収容室の油が油溜り部へ確実に戻される。
その結果、スクロール型流体機械の油上がりを抑制する
ことができる。

【００３３】請求項２に係る本発明のスクロール型流体
機械では、返油パイプの圧入部を貫通孔に容易に圧入す
ることができるとともに、圧入の際に圧入部の樹脂が削
り取られたとしても、その樹脂はポケット部に収容され
る。これにより、削り取られた樹脂を架構と着座面との
間に挟み込むことがなくなり、返油パイプを貫通孔に所
定の位置にまで圧入することができる。その結果、架構
と返油パイプとの間から油が漏れるようなことなどがな
くなり、油溜り部へ油を確実に戻すことができる。ま
た、削り取られた樹脂が運転中に油溜り部に落下すると
ともに、その樹脂がクランク部へ送られて、クランク部
が樹脂を噛み込むようなことがなくなる。その結果、可
動スクロールの公転駆動が安定し、所望の変圧特性が得
られる。

【００３４】請求項３に係る本発明のスクロール型流体
機械では、返油パイプの圧入部は架構の貫通孔に強固に
取付けられ、油収容室の油を油溜り部へ確実に戻すこと
ができる。その結果、ケーシング内の油上がりがさらに
抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るスクロール型流体機
械の部分縦断面図である。

【図２】同実施の形態に係るスクロール型流体機械に適
用される返油パイプの縦断面図である。

【図３】（ａ）は、第１の変形例の返油パイプの縦断面
図であり、（ｂ）は、第２の変形例の返油パイプの縦断
面図であり、（ｃ）は、第３の変形例の返油パイプの縦
断面図である。

【図４】従来のスクロール型流体機械の一縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ケーシング ２１ 固定スクロール ２２ 可動スクロール ３ クランク軸 ４ 電動機 ７ クランク部 ８ 収容室 ９ 架構 １０ 油溜り部 １２ 返油パイプ １２ａ、１２ｄ 圧入部 １２ｂ ポケット部 １２ｃ、１２ｅ パイプ部 １２ｆ 絶縁体 １２ｇ 着座面 １４ 貫通孔 ３０ 給油通路 ４０ コイルエンド ４１ ステータ ４２ ロータ ７１ 筒状ボス部 ７２ 偏心ピン部 ７３ 軸受メタル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング（１）内に固定配置された固
   定スクロール（２１）と、 前記固定スクロール（２１）と重ね合わされ、流体を圧
   縮または膨張させるための可動スクロール（２２）と、 前記固定スクロール（２１）および前記可動スクロール
   （２２）を支持するための架構（９）と、 前記架構（９）に回転可能に支持された主軸（３）と、 前記主軸（３）を回転駆動させるための電動機（４）
   と、 前記主軸（３）の上端側に設けられ、前記可動スクロー
   ル（２２）を前記固定スクロール（２１）に対して偏心
   公転させるための摺動部を含むクランク部（７）と、 前記主軸（３）の下端側に設けられた油溜り部（１０）
   と、 前記主軸（３）に設けられ、前記油溜り部（１０）の油
   を前記クランク部（７）の前記摺動部へ供給するための
   給油通路（３０）と、 前記主軸（３）を取囲むように前記架構（９）に形成さ
   れ、前記摺動部へ供給された後の油を収容するための油
   収容室（８）と、 前記架構（９）に設けられ、前記油収容室（８）に通ず
   る貫通孔（１４）と、 圧入部（１２ａ）を有し、該圧入部（１２ａ）を前記貫
   通孔（１４）に圧入することにより取付けられ、前記油
   収容室（８）の油を前記油溜り部（１０）へ導くための
   前記油溜り部（１０）へ向かって延びる返油パイプ（１
   ２）と、を備え、 前記返油パイプ（１２）には、少なくとも前記電動機
   （４）と向かい合う部分に絶縁体（１２ｆ）が形成され
   ている、スクロール型流体機械。
2. 【請求項２】 前記返油パイプ（１２）の前記圧入部
   （１２ａ）は樹脂から形成され、 前記圧入部の着座面（１２ｇ）には、圧入方向に開口し
   たポケット部（１２ｂ）が形成されている、請求項１記
   載のスクロール型流体機械。
3. 【請求項３】 前記返油パイプ（１２）の前記圧入部
   （１２ｄ）は金属から形成されている、請求項１記載の
   スクロール型流体機械。