JP2002161879A

JP2002161879A - スクロール型圧縮機

Info

Publication number: JP2002161879A
Application number: JP2000364110A
Authority: JP
Inventors: Tatsushi Mori; 達志森; Yasushi Watanabe; 靖渡辺; Masao Iguchi; 雅夫井口; Shinsuke Aso; 伸介麻生; Nobuyuki Amano; 展行天野
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-07

Abstract

(57)【要約】【課題】一部の吸入冷媒ガスで軸封装置を経由する巡回
流を形成し、それによって該軸封装置の潤滑を確実に行
う。【解決手段】バランスウェイト１３２の回転リード側肩
部には、駆動軸１４０の大径部１４１側、即ちベアリン
グ１５０側へ面した冷媒ガスの送り込み手段としての切
欠斜面１３６が形成されている。また、駆動軸１４０の
大径部１４１には、その内端面と外端面との間を貫通す
る冷媒ガスの戻り通路としての貫通穴１４４が穿設され
ている。そして、前記大径部１４１の内端面において、
貫通穴１４４の開口部付近には、該貫通穴１４４に連通
し、かつ駆動突起１４２に臨接して切欠凹所１４５が設
けられている。さらにブッシュ１４３の嵌合穴の四隅に
は、切欠溝が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、スクロール型圧縮
機における潤滑機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、スクロール型圧縮機に関する潤滑
機構として、特開平７−１０９９８４号公報に示すもの
が提案されている。これにおいては、バランスウェイト
の回転軌跡と対応してフロントハウジングの上部に吸入
口を設けるとともに、バランスウェイトに対しては、吸
入口からクランク室へ流入された冷媒ガスをスラスト方
向へ変向する変向手段を設け、それによって、前記変向
手段により変向された冷媒ガスを、駆動軸や可動スクロ
ール部材を支持するラジアルベアリング、さらには自転
防止機構等に供給して、冷媒ガスに含まれるミスト状の
潤滑油によりそれらの潤滑を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術においては、バランスウェイト周辺に配置された
駆動軸を支持するラジアルベアリングや可動スクロール
部材を支持するニードルベアリング、さらには自転防止
機構等の潤滑には効果が有っても、駆動軸がハウジング
より外部に突出する位置に配設される軸封装置は、前記
駆動軸を支持するラジアルベアリング等のさらに奥に位
置することから、冷媒ガス流のよどみ等により潤滑が十
分に行われないと言う問題点が有った。

【０００４】この発明は、前記のような従来の技術に存
在する問題点に着目してなされたものであり、その目的
とするところは、一部の吸入冷媒ガスで軸封装置を経由
する巡回流を形成し、それによって該軸封装置の潤滑を
確実に行うようにすることである。

【０００５】

【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、請求項１に記載のスクロール型圧縮機の発明で
は、ハウジング内で固定スクロール部材と可動スクロー
ル部材とを互いに噛み合わせ、前記ハウジングのフロン
ト側にベアリングを介して駆動軸の大径部を支持し、該
大径部の内端面偏心位置に突設した駆動突起にブッシュ
を嵌合し、そのブッシュを可動スクロール部材の端面の
ボス部に係合させ、駆動軸の回転により可動スクロール
部材を固定スクロール部材の軸心周りで公転させるよう
にし、さらに前記ブッシュに対し前記可動スクロール部
材の公転運動中に運動バランスをとるバランスウェイト
を装着したスクロール型圧縮機において、前記バランス
ウェイトに対し、前記ベアリングないしは前記ハウジン
グと駆動軸との隙間に設けられる軸封装置を潤滑するた
めの冷媒ガスの送り込み手段を設け、かつ、前記駆動軸
の大径部にその内端面と外端面の間を連通する戻り通路
を設けた構成としたものである。

【０００６】この発明によると、前記バランスウェイト
の送り込み手段から駆動軸を支持するベアリングを経て
軸封装置に至り、連続してそこから前記駆動軸の大径部
の戻り通路を経て吸入室へ戻って来るという、一部の吸
入冷媒ガスの一連の巡回流が形成される為、比較的奥部
に配置された軸封装置も確実な潤滑が行われる。

【０００７】請求項２に記載のスクロール型圧縮機の発
明では、請求項１に記載の発明に対して、駆動軸の大径
部とブッシュとの対向端面の少なくともいずれか一方
に、前記戻り通路と連通しかつ前記駆動突起に臨接した
切欠凹所を形成した構成としたものである。

【０００８】従って、この発明によると、上記請求項１
に記載の発明に関して述べた作用の他に、さらに、戻り
通路を通過して来た潤滑油を含む冷媒ガスを、切欠凹所
を介して駆動突起とブッシュとの嵌合部に供給すること
ができるため、該駆動突起とブッシュの嵌合部及びニー
ドルベアリングの潤滑が可能となる。

【０００９】請求項３に記載のスクロール型圧縮機の発
明では、請求項２に記載の発明に対して、切欠凹所は開
口側に広くなるようにほぼ三角形状をなし、駆動軸の回
転方向後側辺を駆動軸の半径線よりも前記回転方向寄り
に傾斜させた構成としたものである。

【００１０】従って、この発明によると、上記請求項２
に記載の発明に関して述べた作用の他に、さらに、切欠
凹所の回転方向後側辺で集め込みながら、駆動突起に向
けて潤滑油を効率的に供給することができる。

【００１１】請求項４に記載の発明においては、請求項
１〜３のいずれかに記載の発明において、前記送り込み
手段を切欠斜面と特定したものである。

【００１２】請求項５に記載の発明においては、請求項
１〜４のいずれかに記載の発明において、前記戻り通路
を大径部に設けた貫通穴と特定したものである。

【００１３】請求項６に記載の発明においては、請求項
１〜５のいずれかに記載の発明において、前記駆動突起
と、それに嵌合するブッシュの嵌合穴との少なくともい
ずれか一方に、冷媒ガスの通過を許容するための切欠溝
を形成した構成としたものである。

【００１４】従って、この発明によると、上記請求項１
〜５のいずれかに記載の発明に関して述べた作用の他
に、駆動突起と嵌合穴との嵌合部及びニードルベアリン
グの一層の潤滑が可能となる。

【００１５】請求項７に記載の発明においては、請求項
６に記載の発明において、前記駆動突起の外周に平面部
を形成し、その外周平面部と対応するように嵌合穴の内
周に平面部を形成し、前記切欠溝を内周平面部の両側縁
に形成した構成としたものである。

【００１６】

【発明の実施形態】（第１実施形態）以下、本発明の好
ましい実施形態について図を参照して説明する。先ず、
図１に基づいてスクロール型圧縮機の全体構成を説明す
る。１１０は固定スクロール部材１２０が一体に形成さ
れたハウジングである。１３０は固定スクロール部材１
２０に対して旋回可動する可動スクロール部材であり、
両スクロール部材１２０，１３０には、冷媒ガスが吸入
される作動室Ｐを形成する渦巻状のスクロール歯部１２
１，１３１が形成されている。そして、本実施形態で
は、両スクロール部材１２０、１３０により形成された
作動室Ｐの体積を、拡大・縮小させることによって、冷
媒ガスを吸入・圧縮する圧縮機構ＣＰを構成している。
なお、Ｐsは冷凍サイクルの蒸発器（図示せず）側に接
続される吸入口であり、ハウジング１１０の内空間及び
ハウジングの一部を構成するフロントハウジング１１１
の内空間に形成される吸入室１２５と連通されている。
また、Ｐdは冷凍サイクルの凝縮器（図示せず）側に接
続される吐出口である。

【００１７】１４０は可動スクロール部材１３０を旋回
駆動する駆動軸であり、この駆動軸１４０はフロントハ
ウジング１１１内外を貫通して、その一端側（紙面左
側）がフロントハウジング１１１外に露出している。な
お、本実施形態では、駆動軸１４０は、該駆動軸の一端
側（フロントハウジング１１１外に露出した部分）に連
結された電磁クラッチ（図示せず）を介して車両走行用
エンジン（図示せず）により回転駆動される。

【００１８】また、フロントハウジング１１１内には、
駆動軸１４０を、その大径部１４１で回転可能に支持す
るラジアルベアリング（以下、ベアリングと称する。）
１５０が配設されている。このベアリング１５０の近傍
のうち電磁クラッチ側には、駆動軸１４０とフロントハ
ウジング１１１との隙間を密閉して、フロントハウジン
グ１１１外に、即ち圧縮機外に冷媒ガスや潤滑油が漏出
することを防止する例えばリップシール等の軸封装置１
６０が配設されている。このとき、軸封装置１６０はベ
アリング１５０の端面に極めて近く、臨接した状態で配
設されるのが好ましい。

【００１９】そして、駆動軸１４０の他端側（紙面右
側）即ち大径部１４１の内端面の偏心位置には、駆動突
起１４２が突設されている。該駆動突起１４２にはブッ
シュ１４３が嵌合され、該ブッシュ１４３はさらにニー
ドルベアリング１７０を介して可動スクロール部材１３
０のボス部１３３と連結されている。１８０は可動スク
ロール部材１３０の自転を防止する、例えば、周知のピ
ン−リング式の自転防止機構であり、この自転防止機構
１８０により、駆動軸１４０が回転すると、可動スクロ
ール部材１３０は自転せずに駆動軸１４０周りを旋回
（公転）する。

【００２０】なお、１３２は可動スクロール部材１３０
の旋回と共に旋回し、駆動軸１４０に作用する偏心力
（可動スクロール部材１３０に発生する遠心力）を相殺
するバランスウェイトである。１９０は吐出室であり、
１９１は作動室Ｐと吐出室１９０とを連通させる吐出ポ
ートである。１９２は吐出室１９０から作動室Ｐに冷媒
ガスが逆流することを防止するリード弁状の吐出弁であ
り、１９３は吐出弁１９２の最大開度を規制するリテー
ナである。

【００２１】引き続き、図２〜図４を参照しながら細部
の説明を行う。駆動突起１４２はブッシュ１４３の嵌合
穴１３５に対し遊嵌され、該ブッシュ１４３の外周部に
はバランスウェイト１３２が嵌着固定されている。そし
て、該バランスウェイト１３２の回転リード側肩部１３
４には、駆動軸１４０の大径部１４１側、即ち、ベアリ
ング１５０側へ面した送り込み手段としての切欠斜面１
３６が形成されている。

【００２２】また、駆動軸１４０の大径部１４１には、
その内端面（ブッシュ１４３側）と外端面（軸封装置１
６０側）の間を貫通する戻り通路としての貫通穴１４４
が刻設されている。そして、前記大径部１４１の内端面
において、貫通穴１４４の開口部付近には、該貫通穴１
４４に連通し、かつ駆動突起１４２に臨接して（該駆動
突起１４２の表面が直接面して）切欠凹所１４５が設け
られている。該切欠凹所１４５は外周に向けた開口側に
広くなるようにほぼ三角形状をしており、駆動軸１４０
の回転方向後側辺１４６は、駆動軸１４０の半径線より
も回転方向寄りに傾斜している。

【００２３】続いてこの実施形態における作用の説明を
する。動力源、例えば車両走行用エンジンの駆動力によ
り駆動軸１４０が回転されると、可動スクロール部材１
３０が公転運動し、固定スクロール部材１２０との間で
作動室Ｐに吸入・圧縮動作を生起させ、吸入口Ｐsより
吸入室１２５へ導入された冷媒ガスが、作動室Ｐで圧縮
されて吐出ポート１９１より吐出室１９０に吐出された
後、吐出口Ｐdを経て冷凍サイクルへと送り出される。

【００２４】また、吸入室１２５に充満された冷媒ガス
の一部は、バランスウェイト１３２の回転力に伴なう切
欠斜面１３６の整流作用により、軸心方向のベアリング
１５０向きに流動される。ベアリング１５０向きに流動
した冷媒ガスは、該ベアリング１５０内を通過して軸封
装置１６０に至り、そこから今度は駆動軸１４０の大径
部１４１に刻設された貫通穴１４４を通って切欠凹所１
４５へと流れる。該切欠凹所１４５からは主に潤滑油が
駆動突起１４２に至り、嵌合穴１３５との隙間を通って
ブッシュ１４３の端面にまで達した後、ニードルベアリ
ング１７０を通過して吸入室１２５へと戻り、これによ
り潤滑油を含んだ冷媒ガスの一連の巡回経路が形成され
る。即ち、いわゆる「送り込み」を行う切欠斜面１３６
（送り込み手段）と、いわゆる「戻り通路」を確保する
為の貫通穴１４４（戻り通路）との組み合わせで初めて
効果的な流通の可能な一連の巡回経路が形成されること
となる。ここで、前記切欠凹所１４５においては、回転
方向後側辺１４６の引き込み作用（半径線よりも回転方
向寄りに傾斜しているから）によって、貫通穴１４４よ
り導出されてきた潤滑油や、周辺部の吸入室内に浮遊す
る潤滑油を取り込んで、効果的に駆動突起１４２へと導
くことができる。このことも前記一連の巡回経路の効果
的な流通の強化の為に貢献している。

【００２５】上記のような巡回経路に乗って潤滑油を含
む冷媒ガスが流通することによって、各摺動部即ち、ベ
アリング１５０、軸封装置１６０、駆動突起１４２及び
ニードルベアリング１７０等の潤滑と冷却が十分に行わ
れる。

【００２６】上述の実施形態によって期待できる効果に
ついて、以下に記載する。（ａ）ベアリングに潤滑油が強制的に供給される事によ
り、ベアリングの潤滑が十分に行われ、寿命を延ばすこ
とができる。（ｂ）軸封装置に潤滑油が強制的に供給される事によ
り、摩耗を低減でき寿命を延ばすことができるととも
に、圧縮機の気密を比較的長期間に亘って維持すること
ができる。（ｃ）駆動軸の大径部に貫通された貫通穴よりの戻りの
潤滑油が、駆動突起と可動スクロール部材のボス部に位
置するニードルベアリングの潤滑を行い、これらの寿命
を延ばすことができる。

【００２７】（第２実施形態）上記第１実施形態のう
ち、前記嵌合穴１３５に関する他の実施形態として、図
５に示すものを提案する。即ち、この実施形態において
は、前記嵌合穴１３５は、駆動突起１４２の外周平面部
１４２aと摺動可能に対応した平面部１３５aと、前記駆
動突起１４２の外周円弧面部１４２bと微細空隙を隔て
て対面する円弧面部１３５bとより形成されている。そ
して、該嵌合穴１３５の四隅には、冷媒ガスの通過を許
容するための切欠溝１３５cが軸方向に延在して設けら
れている。

【００２８】圧縮機が運転状態にあるときには、切欠凹
所１４５よりもたらされた潤滑油を含む冷媒ガスは嵌合
穴１３５へと導かれ、切欠溝１３５cを介して効率的に
送り込まれる。

【００２９】この第２実施形態のものによると、切欠溝
１３５cを介して潤滑油を含む冷媒ガスが効率的に導入
されるため、駆動突起１４２と嵌合穴１３５との間の潤
滑が十分に行われるのは勿論ながら、前記切欠溝１３５
cによる冷媒ガス通路の十分な確保により、冷媒ガスの
巡回経路の流通が強化されることになり、それによっ
て、この冷媒ガスの巡回流の通過する部分の全ての潤滑
及び冷却が、より効果的に行われるという効果を有して
いる。

【００３０】本発明は、上記それぞれの実施形態に限定
されるものではなく、下記のようにしても実施は可能で
ある。 ○ 前記バランスウェイトに形成された切欠斜面に代え
て、該バランスウェイトの回転リード側肩部に、同様な
方向に傾斜した整流板を別個に取り付けるようにするこ
ともできる。 ○ 駆動軸大径部の貫通穴は、上記実施形態において
は、駆動軸の軸心に平行な直線状とされたが、前記軸心
に対して適宜方向に傾斜していても良く、また直線以外
の形状とされても良い。これによると、駆動軸の回転力
を利用して冷媒ガスや潤滑油の流通をより促進すること
も可能となる。 ○ さらに、前記戻り通路を貫通穴に代えて、駆動軸大
径部周面に形成された溝（内周面（ブッシュ側）と外端
面（軸封装置側）とを連通する）とすることも可能であ
る。 ○ 切欠凹所は、上記実施形態においては、駆動軸大径
部の内端面に設けられているが、駆動軸大径部の内端面
と対面するブッシュの端面に設けても良い。これによっ
ても同様な作用効果を発揮する。 ○ 請求項１において、「ブッシュに対しバランスウェ
イトを装着する」旨の表現としたが、これらは元々一体
で形成されたものをも本発明の実施可能の範囲に含め
る。 ○ 上記第２実施形態では、前記切欠溝１３５cは嵌合穴
１３５に設けられたが、駆動突起１４２の側に設けるこ
ともできるし、また、それらの両方に設けることもでき
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ランスウェイトに形成された送り込み手段と、駆動軸大
径部の戻り通路との組み合わせによって、冷媒ガスと潤
滑油の一連の巡回経路を形成し、これによって潤滑油を
効果的にかつ確実に供給できるため、ベアリングや軸封
装置の寿命を延ばすことができると共に、圧縮機の気密
を長期間に亘って維持することができるという顕著な効
果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】スクロール型圧縮機を示す断面図

【図２】駆動軸とバランスウェイトを示す分解斜視図

【図３】バランスウェイトとブッシュを示す正面図

【図４】駆動軸大径部の内端面を示す側面図

【図５】嵌合穴の他の実施形態を示す側面図

【符号の説明】

１１０ハウジング１１１ハウジングの一部を構成するフロントハウ
ジング１２０固定スクロール部材１２５吸入室１３０可動スクロール部材１３２バランスウェイト１３５嵌合穴１３５c 切欠溝１３６送り込み手段としての切欠斜面１４０駆動軸１４１大径部１４２駆動突起１４３ブッシュ１４４戻り通路としての貫通穴１４５切欠凹所１５０ベアリング１６０軸封装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者麻生伸介愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者天野展行愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA17 BB01 CC16 CC17 CC32 3H039 AA02 AA12 BB11 CC12 CC19 CC20 CC31 CC41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジング内で固定スクロール部材と可
動スクロール部材とを互いに噛み合わせ、前記ハウジン
グのフロント側にベアリングを介して駆動軸の大径部を
支持し、該大径部の内端面偏心位置に突設した駆動突起
にブッシュを嵌合し、そのブッシュを可動スクロール部
材の端面のボス部に係合させ、駆動軸の回転により可動
スクロール部材を固定スクロール部材の軸心周りで公転
させるようにし、さらに前記ブッシュに対し前記可動ス
クロール部材の公転運動中に運動バランスをとるバラン
スウェイトを装着したスクロール型圧縮機において、前
記バランスウェイトに対し、前記ベアリングないしは前
記ハウジングと駆動軸との隙間に設けられる軸封装置を
潤滑するための冷媒ガスの送り込み手段を設け、かつ、
前記駆動軸の大径部にその内端面と外端面の間を連通す
る冷媒ガスの戻り通路を設けたことを特徴とするスクロ
ール型圧縮機。
【請求項２】前記駆動軸の大径部とブッシュとの対向
端面の少なくともいずれか一方に、前記戻り通路と連通
しかつ前記駆動突起に臨接した切欠凹所を形成した請求
項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項３】前記切欠凹所は前記駆動軸の大径部に形
成されており、開口側に広くなるようにほぼ三角形状を
なし、駆動軸の回転方向後側辺を駆動軸の半径線よりも
前記回転方向寄りに傾斜させた請求項２に記載のスクロ
ール型圧縮機。
【請求項４】前記送り込み手段は前記バランスウェイ
トの回転リード側肩部に前記ベアリング側に面した切欠
斜面である請求項１〜３のいずれかに記載のスクロール
型圧縮機。
【請求項５】前記戻り通路は大径部に設けた貫通穴で
ある請求項１〜４のいずれかに記載のスクロール型圧縮
機。
【請求項６】前記駆動突起と、それに嵌合するブッシ
ュの嵌合穴との少なくともいずれか一方に、冷媒ガスの
通過を許容するための切欠溝を形成した請求項１〜５の
いずれかに記載のスクロール型圧縮機。
【請求項７】前記駆動突起の外周に平面部を形成し、
その外周平面部と対応するように嵌合穴の内周に平面部
を形成し、前記切欠溝を内周平面部の両側縁に形成した
請求項６に記載のスクロール型圧縮機。