JP2002147359A

JP2002147359A - 潤滑液循環装置

Info

Publication number: JP2002147359A
Application number: JP2000342584A
Authority: JP
Inventors: Fumito Komatsu; 文人小松; Katsuhiko Hayashi; 勝彦林
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】製造コストの上昇を抑えつつ、流体機械の停
止時に潤滑液の供給を確実に停止する。【解決手段】圧縮機１からの吐出流体１０２の圧力に
より潤滑液１０３を圧縮機１に供給する潤滑液循環装置
であって、潤滑液１０３を溜めるメインタンク１０４
と、吐出流体１０２をメインタンク１０４内の潤滑液１
０３中に導く第１の通路１０５と、メインタンク１０４
とは別のサブタンク１０６と、サブタンク１０６内の潤
滑液１０３を圧縮機１に導く第２の通路１０７を備え、
メインタンク１０４内の潤滑液１０３中に導かれた吐出
流体１０２の浮力によってメインタンク１０４内の潤滑
液１０３をサブタンク１０６に移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑液循環装置に
関する。さらに詳述すると、本発明は流体機械からの吐
出流体の圧力により潤滑液を流体機械に供給する潤滑液
循環装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圧縮機やポンプ等の流体機械では、摩耗
を防ぎ耐久性を向上させる、摩擦抵抗を低減し効率を上
げる、気密性を向上させて漏れを防ぐ等の目的で潤滑液
を循環させることが多い。

【０００３】従来の潤滑液循環装置を図１１に示す。圧
縮機２０１内を循環した潤滑液２０２は、圧縮機２０１
から吐出する圧縮空気２０３と一緒に吐出流路２０４を
通じてタンク２０５内に戻される。タンク２０５内は圧
縮空気２０３によって加圧されており、この圧力を利用
して潤滑液２０２は供給流路２０６を通じて圧縮機２０
１に供給される。一方、タンク２０５内の圧縮空気２０
３は出口通路２０７を通じて図示しない空気圧を必要と
する流体圧機械等に供給される。なお、図中符号２０８
は空気流入通路、符号２０９は潤滑液２０２の流量を調
節する弁、符号２１０は圧縮空気２０３中の潤滑液ミス
トを除去するフィルタ、符号２１１は減圧弁である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
潤滑液循環装置では、タンク２０５内を圧縮空気２０３
により加圧してこの圧力を利用して潤滑液２０２を圧縮
機２０１に供給しているので、圧縮機２０１が停止して
もタンク２０５内の圧力が十分に下がらなければ潤滑液
２０２の供給を停止することはできない。つまり、圧縮
機２０１が停止してもタンク２０５内の圧力は急激には
下がらない。このため、停止している圧縮機２０１に対
して潤滑液２０２が供給され続けることになり、潤滑液
２０２が圧縮機２０１から溢れたり、容積型の圧縮機２
０１の場合には圧縮室内に潤滑液２０２が溜まって再始
動不能になる虞がある。

【０００５】一方、供給流路２０６の途中に電磁弁等を
設けて圧縮機２０１の停止と同時に潤滑液２０２の流れ
を遮断する等の方法も考えられるが、この場合には高価
な電磁弁等やその制御装置が必要となって製造コストが
大幅に上昇してしまう。

【０００６】本発明は、製造コストの上昇を抑えつつ、
流体機械の停止時に潤滑液の供給を確実に停止すること
ができる潤滑液循環装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに請求項１記載の発明は、流体機械からの吐出流体の
圧力により潤滑液を流体機械に供給する潤滑液循環装置
において、潤滑液を溜めるメインタンクと、吐出流体を
メインタンク内の潤滑液中に導く第１の通路と、メイン
タンクとは別のサブタンクと、サブタンク内の潤滑液を
流体機械に導く第２の通路を備え、メインタンク内の潤
滑液中に導かれた吐出流体の浮力によってメインタンク
内の潤滑液をサブタンクに移動させるものである。

【０００８】したがって、メインタンク内の潤滑液は吐
出流体の浮力によってサブタンクに移動し、サブタンク
から第２の通路を通じて流体機械に供給され、流体機械
内を潤滑した後、第１の通路を通じてメインタンクに戻
される。そして、流体機械が停止すると、吐出流体の浮
力を利用することができなくなるので、メインタンク内
の潤滑液がサブタンクに移動できなくなる。このため、
サブタンクへの潤滑液の補給が絶たれ、サブタンクと給
液管内が空になると流体機械への潤滑液の供給が絶たれ
る。つまり、サブタンクと給液管に溜まる潤滑液の量が
所定値になるように設計しておくことで、流体機械の停
止時に余分な潤滑液の供給を絶つことが出来る。

【０００９】また、請求項２記載の潤滑液循環装置は、
吐出流体は気体であり、下端がメインタンク内の潤滑液
中に開口し当該潤滑液中に導かれた吐出流体が気泡とな
って上昇する第３の通路を備え、メインタンク内の潤滑
液を気泡とともに第３の通路を上昇させてサブタンクに
移動させるものである。

【００１０】したがって、メインタンク内の潤滑液中に
導かれた吐出流体は気泡となって第３の通路内を上昇す
る。このとき、メインタンク内の潤滑液も第３の通路内
を上昇し、サブタンクに移動する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
最良の形態に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１に、本発明を適用した潤滑液循環装置
の実施形態の一例を示す。この潤滑液循環装置は、流体
機械１からの吐出流体１０２の圧力により潤滑液１０３
を流体機械１に供給するもので、潤滑液１０３を溜める
メインタンク１０４と、吐出流体１０２をメインタンク
１０４内の潤滑液１０３中に導く第１の通路１０５と、
メインタンク１０４とは別のサブタンク１０６と、吐出
流体１０２によって加圧されたサブタンク１０６内の潤
滑液１０３を流体機械１に導く第２の通路１０７を備
え、メインタンク１０４内の潤滑液１０３中に導かれた
吐出流体１０２の浮力によってメインタンク１０４内の
潤滑液１０３をサブタンク１０６に移動させるものであ
る。

【００１３】流体機械１は例えば気体を圧縮する圧縮機
（以下、圧縮機１という）であり、したがって、吐出流
体１０２は気体である。第１の通路１０５である移送パ
イプ（以下、移送パイプ１０５という）は、その基端が
圧縮機１の吐出口６２に連結され、先端がメインタンク
１０４内の潤滑液１０３中に開口している。また、第２
の通路１０７である給液管（以下、給液管１０７とい
う）は、その基端が圧縮機１の吐出口６２よりも圧力の
低い位置に設けられた給液口１９に連結され、先端がサ
ブタンク１０６内の潤滑液１０３中に開口している。給
液管１０７の途中には、潤滑液１０３の流量を調節する
調節弁１０８が設けられている。

【００１４】メインタンク１０４及びサブタンク１０６
は、圧力容器１０９内に設けられている。圧力容器１０
９内には仕切板１１０が設置されており、仕切板１１０
の下側がメインタンク１０４、仕切板１１０上の隔壁１
１１内がサブタンク１０６になっている。仕切板１１０
には、下端がメインタンク１０４内の潤滑液１０３中に
開口し、当該潤滑液１０３中に導かれた吐出流体１０２
が気泡となって上昇する第３の通路である潤滑液供給管
１１２が形成されている。また、仕切板１１０の底面に
は、気泡となった吐出流体１０２を集めて潤滑液供給管
１１２に導く壁１１３が形成されている。仕切板１１０
には複数の孔１１４が形成されており、サブタンク１０
６から溢れた潤滑液１０３のメインタンク１０４内への
循環を可能にしている。圧力容器１０９内には隔壁１１
１のほぼ中央まで浸る程度の量の潤滑液１０３が蓄えら
れている。なお、図２にサブタンク１０６及び潤滑液供
給管１１２を示す。

【００１５】圧力容器１０９には、減圧弁１１５及びフ
ィルタ１１６を備えた吐出管１１７が取り付けられてい
る。圧力容器１０９内の圧縮気体は、吐出管１１７を通
りながらフィルタ１１６によって潤滑液ミストを除去さ
れた後、減圧弁１１５によって所定の圧力に減圧されて
利用される。圧力容器１０９内の圧力は、圧力計１１８
によって計測される。

【００１６】次に、潤滑液循環装置の作動について説明
する。

【００１７】圧縮機１の吸込口６１から吸入された気体
は、圧縮機１により圧縮され吐出口６２より吐出され
る。吐出口６２には逆止弁３９が設けられており、吐出
流体１０２が圧縮機１に逆流するのを防止する。吐出流
体１０２は圧縮機１内を潤滑した潤滑液１０３と共に吐
出口６２から吐出され、移送パイプ１０５によってメイ
ンタンク１０４内の潤滑液１０３中に導かれる。

【００１８】メインタンク１０４内の潤滑液１０３中に
導かれた吐出流体１０２は気泡となって上昇する。この
とき、気泡は壁１１３によって集められて大部分が潤滑
液供給管１１２に導かれる。潤滑液供給管１１２に導か
れた気泡は潤滑液供給管１１２内を上昇する。このと
き、潤滑液１０３はその粘性により気泡と共に潤滑液供
給管１１２内を上昇し、潤滑液供給管出口１１２ａに到
達する。そして、潤滑液供給管出口１１２ａに到達した
気泡と潤滑液１０３は分離し、気泡は壊れて圧縮気体と
して圧力容器１０９内の上部空間に溜まり、潤滑液１０
３は潤滑液供給管１１２に隣接して設けられたサブタン
ク１０６内に溜まる。このように、メインタンク１０４
内の潤滑液１０３を気泡の上昇力によって潤滑液供給管
１１２を上昇させてサブタンク１０６に移動させること
ができる。

【００１９】サブタンク１０６内に溜まった潤滑液１０
３は、圧力容器１０９内の圧力によって給液管１０７を
通って再び圧縮機１の給液口１９に供給され、圧縮機１
内を潤滑する。一方、サブタンク１０６から溢れた潤滑
液１０３は仕切板１１０の孔１１４を通じてメインタン
ク１０４に戻される。

【００２０】そして、圧縮機１が停止すると、潤滑液供
給管１１２を気泡となって上昇する吐出流体１０２がな
くなるので、メインタンク１０４内の潤滑液１０３がサ
ブタンク１０６に移動できなくなる。このため、サブタ
ンク１０６への潤滑液１０３の補給が絶たれ、サブタン
ク１０６と給液管１０７が空になると圧縮機１への潤滑
液１０３の供給も絶たれる。つまり、サブタンク１０６
と給液管１０７に溜まる潤滑液１０３の量を所定値に設
計しておくことで、圧縮機１の停止時に余分な潤滑液１
０３の供給を絶つことができる。

【００２１】このように、この潤滑液循環装置では、圧
縮機１により圧縮された吐出流体１０２の圧力でサブタ
ンク１０６内の潤滑液１０３を圧縮機１に供給するた
め、潤滑液１０３を循環させるための専用のポンプを必
要としない。また、圧縮機１が停止した場合には、サブ
タンク１０６への潤滑液１０３の補給が絶たれるため、
サブタンク１０６内および給液管１０７内の潤滑液１０
３の所定量が圧縮機１に供給されてしまえばそれ以上は
供給されず、潤滑液１０３の余分な供給を防止して圧縮
機１からの潤滑液溢れや、容積型圧縮機の再始動不能を
防止することが出来る。

【００２２】なお、上述の形態は本発明の好適な形態の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、上述の説明では、仕切板１１０上に隔壁１
１１を形成することでサブタンク１０６をメインタンク
１０４よりも高い位置に設けているが、メインタンク１
０４内の潤滑液１０３がサブタンク１０６に直接流入す
ることがなければサブタンク１０６をメインタンク１０
４よりも高い位置に設置しなくても良い。

【００２３】また、上述の説明では、吐出流体１０２の
浮力による潤滑液１０３の移動として、上昇する気泡に
よって潤滑液１０３を上昇させていたが、必ずしもこれ
に限るものではない。例えば、吐出流体１０２が上昇す
る浮力を利用してインペラを回転させて潤滑液１０３を
移動させる等の機械的な手段等を利用しても良い。

【００２４】また、流体機械としては、例えばギヤポン
プ、スクロールコンプレッサ、ベーンポンプ、ロータリ
コンプレッサ、スクリューコンプレッサ、レシプロコン
プレッサ等の一般的な容積型ポンプ・圧縮機等に広く適
用することができるのは勿論である。

【００２５】さらに、上述の説明では、圧縮機１の給液
口１９を吸込口６１と吐出口６２の間、即ち吸込口６１
よりも圧力が高く、吐出口６２よりも圧力が低い位置に
設けているが、例えば吸込口６１よりも圧縮機１の運転
状態で上流側の位置に給液口１９を設け、吸入する気体
と一緒に潤滑液１０３を圧縮機１に吸入させるようにし
ても良い。

【００２６】

【実施例】潤滑液循環装置で使用する圧縮機１の例につ
いて説明する。ただし、圧縮機１としてはこれに限るも
のではないことは勿論である。

【００２７】圧縮機１は、図３〜図６に示すように、円
形形状の回転シリンダ部材２と、１８０度離れた２つの
偏心した自転中心位置Ｘ１，Ｘ２にそれぞれピストン
３，４を回動可能に保持しかつ回転シリンダ部材２の回
転軸心ｏから偏心した位置を回転中心位置Ｘとして回転
するピストン保持部材５と、回転シリンダ部材２及びピ
ストン保持部材５の両回転部材をそれぞれ回転自在に支
持する支持部材としてのケーシング６とを有している。

【００２８】回転シリンダ部材２は、所定の厚みを有す
る円形形状で形成されており、ケーシング６の内部空間
に回転自在に配置されている。

【００２９】回転シリンダ部材２のピストン保持部材５
に対向する面、すなわち図４及び図５において上側面に
は、４つの扇状の台部２５を利用して形成された十字状
の空間が設置されている。この十字状の空間は、空洞部
２２と４つのシリンダ室２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３
ｄとから構成されている。すなわち、回転シリンダ部材
２の他側の端面には、回転軸心ｏを中心として所定の広
さを備えかつ底面を有する空洞部２２が形成されてい
る。そして、この空洞部２２内の回転軸心ｏを中心とし
て放射状に、４つのシリンダ室２３ａ〜２３ｄが設けら
れている。シリンダ室２３ａ〜２３ｄは上面部分が開放
された溝形状をなしており、この溝の横断面形状は詳し
くは後述するピストン３，４の横断面形状と一致してい
る。また、シリンダ室２３ａ〜２３ｄの長手方向の一端
側（中央側）は空洞部２２に連通している。

【００３０】なお、空洞部２２の底面は、シリンダ室２
３ａ〜２３ｄに対応した形状となっている。即ち、シリ
ンダ室２３ａ〜２３ｄの横断面形状とこれらに連続する
空洞部２２の断面形状は同一であり、厚肉の円板材料に
十字状の溝を切削等の方法で加工することで、空洞部２
２及びシリンダ室２３ａ〜２３ｄより成る十字状の溝を
形成することができる。しかも、切削等の方法で加工さ
れる十字状溝の底面の両コーナー部分は丸みを帯びた形
状で良いため、その加工は極めて容易である。なお、説
明上、「上」「下」を使用しているが、この語は、図の
上下方向に基づき便宜上使用しているもので有り、絶対
的な意味での「上」「下」を意味するものではない。

【００３１】シリンダ室２３ａ〜２３ｄ内には、後述す
るようにピストン保持部材５に保持されたピストン３，
４が嵌まり込んで摺動するようになっている。すなわ
ち、ピストン３，４は、例えば図７（Ａ）に示すよう
に、その底面の両コーナー部分１１を丸めた形状を成し
ており、その横断面形状をシリンダ室２３ａ〜２３ｄの
横断面形状に一致させている。また、ピストン３，４の
上面（ピストン保持部材５との対向面）は平面となって
いる。したがって、圧縮機１が組み付けられると、シリ
ンダ室２３ａ〜２３ｄに対してピストン３，４の上面，
両側面，底面はピストン３，４の全長に亘って面接触す
ることになり、シリンダ室２３ａ〜２３ｄとピストン
３，４の間の気密性・液密性が確保される。すなわち、
圧送する流体の漏れをより確実に防止することができ
る。

【００３２】ピストン３，４は、例えば焼結メタル（金
属等の粉末の焼結体）により形成されている。このた
め、ピストン３，４が多孔質のものとなり、予め潤滑オ
イルを含浸させておくことができ、摺動面の潤滑に有利
になる。ただし、ピストン３，４を焼結メタル以外の材
料を使用して形成しても良いことは勿論である。

【００３３】なお、上述したように形成されたシリンダ
室２３ａ〜２３ｄの長手方向の他端側（径方向外側）
は、回転シリンダ部材２の外周面２ａに開放されてい
る。そのため、各シリンダ室２３ａ〜２３ｄは、後述す
るケーシング６に形成された吸込口６１及び吐出口６２
に連通可能となっている。

【００３４】なお、上述した各シリンダ室のうちの２つ
のシリンダ室２３ａ，２３ｂは、１８０度の位置に配置
されており、ピストン３にとって、それぞれ空洞部２２
を挟んで対向する一対の部材となっている。そして、後
述するように、ピストン保持部材５の回転により、回転
シリンダ部材２とピストン保持部材５とが相対回転する
と、ピストン３が空洞部２２を経てシリンダ室２３ａ，
２３ｂ間を見た目上の往復直線運動を行い、シリンダ室
２３ａ，２３ｂ内の双方に出入りするようになってい
る。

【００３５】また、残りの２つのシリンダ室２３ｃと２
３ｄも、１８０度の位置に配置されており、ピストン４
にとって、それぞれ空洞部２２を挟んで対向する一対の
部材となっている。そして、回転シリンダ部材２とピス
トン保持部材５とが相対回転すると、ピストン４が空洞
部２２を経てシリンダ室２３ｃ，２３ｄ間を見た目上の
往復直線運動を行い、シリンダ室２３ｃ，２３ｄ内の双
方に出入りするようになっている。

【００３６】この回転シリンダ部材２には、ケレープレ
ート１２を介して入力軸２１の回転が伝達される。具体
的に説明すると、回転シリンダ部材２の各台部２５内に
は、ピストン保持部材５に対向する面とは反対側の面、
すなわち図４及び図５において下側面に開口する大径孔
２５ａが形成されている。そして、各大径孔２５ａのう
ち、回転中心ｏを通る直線上に配置された２つの大径孔
２５ａには、ケレープレート１２に立設固定されたケレ
ー軸３０が挿入されている。このケレー軸３０に対し
て、大径孔２５ａはシリンダ室２３ａ〜２３ｄの軸心方
向に若干長く形成されており、たとえ回転シリンダ部材
２とケレープレート１２の回転中心がずれていたとして
も当該ずれを吸収しながらケレープレート１２の回転を
回転シリンダ部材２に良好に伝達することができる。ケ
レープレート１２と回転シリンダ部材２の間にはクリア
ランスが設けられており、後述のようにケレープレート
１２の傾き調整を可能にしている。

【００３７】ケレープレート１２の回転軸心には、入力
軸２１が圧入により挿入固定されている。この入力軸２
１は、その中央部を滑り軸受け部材７に回転自在に支承
されている。また、入力軸２１の先端は、ケーシング６
の外部に突出している。

【００３８】回転シリンダ部材２は、軸受けプレート３
２によって回転自在に支持されている。軸受けプレート
３２は回転シリンダ部材２を回転自在に平面受けするた
めの部材で、図８に示すように、その受け面には２条の
突部３２ａ，３２ｂが形成されている。各突部３２ａ，
３２ｂは部分的にカットされており、潤滑オイルの循環
を容易にしている。また、各突部３２ａ，３２ｂのカッ
ト部分は回転シリンダ部材２の回転方向に関し９０度ず
らして配置されており、回転シリンダ部材２の傾き防止
が図られている。このようにして、回転シリンダ部材２
をその外周付近で平面受けすることができるので、回転
シリンダ部材２の回転状態が安定したものとなり、傾き
難くなり、圧縮性能を確保でき、信頼性を向上させるこ
とができる。軸受けプレート３２には、後述する潤滑オ
イルを循環させるための孔３２ｃが形成されている。

【００３９】軸受けプレート３２の傾きは、調整ねじ３
３によって調整可能となっている。調整ねじ３３は、例
えば３本の押しねじ３３ａと３本の引きねじ３３ｂより
構成されており、これらを周方向に交互に配置してい
る。押しねじ３３ａは軸受けプレート３２を部分的に回
転シリンダ部材２に近づけ、引きねじ３３ｂは軸受けプ
レート３２を部分的に回転シリンダ部材２から引き離す
ようにする。したがって、押しねじ３３ａ、引きねじ３
３ｂのねじ込み量を変化させることで、軸受けプレート
３２の傾きを調整することができる。このため、スラス
ト方向の部品精度を軽減できる。各調整ねじ３３と下ケ
ース６４、軸受けプレート３２との間は、Ｏリング４３
によってシールされている。また、潤滑オイルを循環さ
せるための穴３２ｃが形成されている。

【００４０】ピストン保持部材５は、回転シリンダ部材
２の外径よりも小さい外径を有する円形形状で形成され
ている。このピストン保持部材５の回転中心位置Ｘは、
上述の回転シリンダ部材２の回転軸心ｏから偏心した位
置に設けられている。ピストン保持部材５は、回転シリ
ンダ部材２を支持する軸受プレート３２と同様の軸受け
プレート３４によって回転自在に支持されている。この
軸受けプレート３４にも、軸受けプレート３２と同様
に、２条の突部３４ａ，３４ｂが形成されており、ピス
トン保持部材５をスラスト方向に平面受けするようにな
っている。このようにして、ピストン保持部材５をその
外周付近で平面受けすることができるので、ピストン保
持部材５の回転状態が安定したものとなり、傾き難くな
り、圧縮性能を確保でき、信頼性を向上させることがで
きる。また、潤滑オイルを循環させるための孔３４ｃが
形成されている。そして、この軸受けプレート３４の傾
きは、例えば３本の押しねじ３３ａと３本の引きねじ３
３ｂより構成された調整ねじ３３によって調整可能とな
っている。このため、スラスト方向の部品精度を軽減す
ることができる。各調整ねじ３３と上ケース６３、軸受
けプレート３３との間は、Ｏリング４２によってシール
されている。

【００４１】なお、ラジアル方向に対して、回転シリン
ダ部材２は下ケース６４の周壁６４ｄにより、ピストン
保持部材５は上ケース６３の周壁６３ｄによって支持さ
れる。

【００４２】ピストン保持部材５の回転シリンダ部材２
に対向する面、すなわち下側面には、ピストン３を自転
可能に保持する保持軸５２と、ピストン４を自転可能に
保持する保持軸５３とが立設固定されている。各保持軸
５２，５３には、その軸方向及び径方向に貫通する保持
軸内通路５２ａ，５３ａが形成されている。後述する潤
滑オイルの一部は保持軸内通路５２ａ，５３ａを通って
流れ、ピストン３，４とピストン保持部材５との間の摺
動面や、保持軸５２，５３とピストン３，４との間の摺
動面を潤滑する。

【００４３】なお、潤滑の程度にもよるが、保持軸内通
路５２ａ，５３ａは無くても良い。

【００４４】ピストン３は、往復直線運動時における前
後の面３１，３１が若干丸みを有するように形成されて
いる。また、ピストン３の中心部分には孔３ａが形成さ
れており、この孔３ａに保持軸５２を挿入することで、
ピストン３は保持軸５２に自転可能に保持される。

【００４５】ピストン４もピストン３と同様、往復直線
運動時における前後の面が若干丸みを有するように形成
されている。また、ピストン４の中心部分には孔４ａが
形成されており、この孔４ａに保持軸５３を挿入するこ
とで、ピストン４は保持軸５３に自転可能に保持され
る。

【００４６】ケーシング６は、２つのケース半体、すな
わちピストン保持部材５を回転自在に支持するための上
ケース６３と、回転シリンダ部材２を回転自在に支持す
るための下ケース６４とから構成されている。上ケース
６３と下ケース６４は、凹凸の印篭構造によって正確に
位置決めされた状態で重ね合わされている。本実施形態
では、上ケース６３の合わせ面に形成した凸部９４を、
下ケース６４の合わせ面に形成した凹部９５にはめ込む
ことで正確に位置決めしてセンタ出しを行い、且つずれ
を防止している。上ケース６３と下ケース６４はねじ４
５によって固定されている。また、上ケース６３と下ケ
ース６４の間はＯリング３５によってシールされてい
る。

【００４７】下ケース６４の底部には、入力軸２１を貫
通させるための挿通孔６４ｅが設けられている。また、
下ケース６４の底部にはキャップ３６がねじ３７によっ
て固定されている。下ケース６４とキャップとの間は、
Ｏリング３８によってシールされている。また、入力軸
２１と圧縮機内部のシールは、２段重ねのメカニカルシ
ール９９によってシールされている。

【００４８】このように形成された下ケース６４内に
は、回転シリンダ部材２が回転自在に配置されている。
この回転シリンダ部材２を配置した状態で、回転シリン
ダ部材２の外周面２ａに対向する位置、すなわち周壁６
４ｄには、外部の流体をケーシング６内に吸い込むため
の吸込口６１と、ケーシング６内に吸い込んだ流体を外
部へ吐出するための吐出口６２とが形成されている。

【００４９】吸込口６１は、周壁６４ｄの内周面に形成
されたスリット６１ａと、このスリット６１ａとケーシ
ング６の外部とを連通させる連通孔６１ｂと、この連通
孔６１ｂに接続されるジョイント６１ｃとから構成され
ている。そして、スリット６１ａは、回転シリンダ部材
２が回転すると、各シリンダ室２３ａ〜２３ｄとそれぞ
れ連なるようになっている。即ち、吸込口６１は、回転
シリンダ部材２の回転に伴い、ピストン３，４が最外周
に移動した位置より若干内側に入った位置から始まりピ
ストン３，４が空洞部２２付近に移動した位置まで至る
ように形成されている。

【００５０】吐出口６２は、周壁６４ｄの内周面に形成
されたスリット６２ａと、このスリット６２ａとケーシ
ング６の外部とを連通させる連通孔６２ｂと、この連通
孔６２ｂに接続されるジョイント６２ｃとから構成され
ている。そして、スリット６２ａは、回転シリンダ部材
２が回転すると、各シリンダ室２３ａ〜２３ｄとそれぞ
れ連なるようになっている。即ち、吐出口６２は、回転
シリンダ部材２の回転に伴い、ピストン３，４が最外周
に移動した位置より若干手前の位置にわずかに設けてあ
る。このように、スリット６２ａは、スリット６１ａに
比べて、回転シリンダ部材２の回転方向に対して極めて
狭い範囲に形成されている。したがって、シリンダ室２
３ａ〜２３ｄ内の圧力が十分増加するまではスリット６
２ａと対向することはなく、ピストン３，４によって圧
縮されたシリンダ室２３ａ〜２３ｄ内の流体を高圧のま
ま一気に吐出口６２から排出することができる。

【００５１】なお、ピストン３，４が最も外側に移動す
る死点位置（図９のシリンダ室２３ｄの位置）では、シ
リンダ室２３ａ〜２３ｄ内は最も高圧になる。これに対
し、吸込口６１は低圧である。したがって、死点位置の
シリンダ室２３ａ〜２３ｄから吸込口６１への流体の漏
洩が考えられるが、この圧縮機１では死点位置と吸込口
６１のスリット６１ａとの間の仕切部分（図９のＡ部
分）を十分広くすることで、流体の漏洩を防止してい
る。また、死点位置のシリンダ室２３ａ〜２３ｄに比べ
て吐出口６２も低圧であることから、同様に、死点位置
と吐出口６２のスリット６２ａとの間の仕切部分（図９
のＢ部分）を十分広くし、流体の漏洩を防いでいる。

【００５２】また、吐出口６２には、例えばボール３９
ａとスプリング３９ｂより成る逆止弁３９が設けられて
おり、流体の逆流を防止している。逆止弁３９は、スリ
ット６２ａに近い位置に配置されており、逆止弁３９の
上流側の容積を減少させて圧縮比を高めるようにしてい
る。

【００５３】この圧縮機１は、背圧逃がし手段を備えて
いる。背圧逃がし手段は、例えば、シリンダ側背圧逃が
し手段１３と、ピストン保持部材側背圧逃がし手段１４
より構成されている。

【００５４】シリンダ側背圧逃がし手段１３は、圧縮機
１の作動中に回転シリンダ部材２と下ケース６４の間に
発生する背圧を逃がして回転シリンダ部材２等の回転を
円滑にする為のもので、例えば４つの台部２５を貫通し
て大径孔２５ａに通じる孔１３である。ただし、シリン
ダ側背圧逃がし手段としては台部２５を貫通する孔１３
に限るものではなく、例えば回転シリンダ部材２の外周
面に形成された溝でも良く、又は下ケース６４の周壁６
４ｄに形成された溝でも良い。

【００５５】ピストン保持部材側背圧逃がし手段１４
は、圧縮機１の作動中にピストン保持部材５と上ケース
６３の間に発生する背圧を逃がしてピストン保持部材５
の回転を円滑にする為のもので、例えばピストン保持部
材５を貫通する孔１４である。ただし、ピストン保持部
材側背圧逃がし手段としてはピストン保持部材５を貫通
する孔１４に限るものではなく、例えばピストン保持部
材５の外周面に形成された溝でも良く、又は上ケース６
３の周壁６３ｄに形成された溝でも良い。

【００５６】給液管１０７は、上ケース６３のポート６
３ａ（図５参照）に取り付けられた給液口１９に接続さ
れている。この給液口１９からポート６３ａを通じて上
ケース６３内に導かれた潤滑液１０３は、ケーシング６
内の各部材の隙間やシリンダ側背圧逃がし手段１３，ピ
ストン保持部材側背圧逃がし手段１４，保持軸内通路５
２ａ，５３ａ，軸受けプレート３２，３４の孔３２ｃ，
３４ｃ等を伝わって摺動面を潤滑する。そして、圧縮さ
れた流体とともに吐出口６２から吐出される。即ち、潤
滑液１０３は、回転シリンダ部材２やピストン保持部材
５の回転によって生じる圧力差を利用して圧縮機１内を
循環する。

【００５７】上述したように構成された圧縮機１では、
入力軸２１が図示しないモータ等によって駆動される
と、この回転力が入力軸２１→ケレープレート１２→ケ
レー軸３０→回転シリンダ部材２→ピストン３，４→ピ
ストン保持部材５へと伝えられる。これにより、回転シ
リンダ部材２とピストン保持部材５が相対回転を行い、
ピストン３，４をシリンダ室２３ａ〜２３ｄに対して動
かして吸込口６１から吸い込んだ流体を吐出口６２から
吐出させる。すなわち、入力軸２１が回転されると、ピ
ストン保持部材５や回転シリンダ部材２等が等角速度比
の回転運動を行い、ピストン３，４を動かしてシリンダ
室２３ａ〜２３ｄ内の容積が増減し、流体を圧送するこ
とができる。

【００５８】圧縮機１の動作について、図１０（Ａ）〜
（Ｆ）を用いて説明する。なお、図１０（Ａ）〜（Ｆ）
は、回転シリンダ部材２の回転角にして１５度おきに示
したものである。

【００５９】この圧縮機１は、各シリンダ室２３ａ〜２
３ｄが吸気行程と圧縮行程を交互に繰り返すことで流体
を圧縮する。まず最初に吸気行程について、シリンダ室
２３ｄに着目して説明する。回転シリンダ部材２とピス
トン保持部材５が相対回転すると、ピストン４は図１０
（Ａ）に示すシリンダ室２３ｄの死点位置から空洞部２
２に向けて移動する（図１０（Ｂ））。そして、ピスト
ン保持部材５と回転シリンダ部材２が図１０（Ｃ）に示
す位置まで回転すると、シリンダ室２３ｄが吸込口６１
のスリット６１ａに対向（オーバーラップ）するので、
ピストン４の移動に伴う負圧によって流体が吸込口６１
からシリンダ室２３ｄ内に吸い込まれる（図１０（Ｄ）
〜（Ｆ））。そして、ピストン保持部材５と回転シリン
ダ部材２がさらに回転すると、シリンダ室２３ｄが吸込
口６１のスリット６１ａから外れるので吸気行程が終了
し、さらに、このシリンダ室２３ｄが図１０（Ａ）のシ
リンダ室２３ａの位置まで回転すると、圧縮行程が開始
される。

【００６０】この圧縮行程をシリンダ室２３ａに着目し
て説明する。回転シリンダ部材２の回転によってピスト
ン保持部材５が回転すると、ピストン３は空洞部２２の
位置からシリンダ室２３ａ内に進入する（図１０（Ａ）
（Ｂ））。そして、回転シリンダ部材２とピストン保持
部材５の更なる回転により、ピストン３はシリンダ室２
３ａ内の外側位置に向けて移動する（図１０（Ｃ）
（Ｄ））ので、シリンダ室２３ａ内の流体が圧縮され
る。そして、この流体が十分圧縮されると（図１０
（Ｅ））、シリンダ室２３ａが吐出口６２のスリット６
２ａとオーバーラップし（図１０（Ｆ））、シリンダ室
２３ａ内の流体を逆止弁３９を押し開けて圧送する。

【００６１】そして、以上の作動は各シリンダ室２３ａ
〜２３ｄについて順番に繰り返されるので、ピストン
３，４は次々に流体を圧縮して送り出す。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の潤滑
液循環装置では、潤滑液を溜めるメインタンクと、吐出
流体をメインタンク内の潤滑液中に導く第１の通路と、
メインタンクとは別のサブタンクと、サブタンク内の潤
滑液を流体機械に導く第２の通路を備え、メインタンク
内の潤滑液中に導かれた吐出流体の浮力によってメイン
タンク内の潤滑液をサブタンクに移動させるので、流体
機械の停止後はサブタンクへの潤滑液の補給を絶つこと
ができる。このため、サブタンクと給液管が空になると
流体機械への潤滑液の供給が止まり、電磁弁等の機器類
を使用しなくても、潤滑液の過剰な供給を防止すること
ができる。即ち、低コストで流体機械の停止時における
潤滑液の過剰供給を確実に防止することができる。

【００６３】また、請求項２記載の潤滑液循環装置で
は、吐出流体が気体であり、下端がメインタンク内の潤
滑液中に開口し当該潤滑液中に導かれた吐出流体が気泡
となって上昇する第３の通路を備え、メインタンク内の
潤滑液を気泡とともに第３の通路を上昇させてサブタン
クに移動させるようにしているので、潤滑液の浮力を利
用するのに特別な機器類を必要とせず、より一層の低コ
スト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の潤滑液循環装置の実施形態の一例を示
す概念図である。

【図２】同潤滑液循環装置のサブタンクと潤滑液供給管
を示す斜視図である。

【図３】同潤滑液循環装置を適用する圧縮機の一例を示
し、その上ケースとピストン保持部材を取り外した状態
の平面図である。

【図４】同圧縮機の縦断面図である。

【図５】同圧縮機の分解斜視図である。

【図６】同圧縮機の底面図である。

【図７】同圧縮機のピストンを示し、（Ａ）はピストン
の斜視図、（Ｂ）はピストンの縦断面図である。

【図８】同圧縮機の軸受けプレートを示す斜視図であ
る。

【図９】同圧縮機の吸込口及び吐出口と死点位置にある
シリンダ室との位置関係を示す図である。

【図１０】同圧縮機の作動原理を説明するための図で、
（Ａ）は一方のピストンが空洞部を横切り、他方のピス
トンがシリンダ室の最奥部にまで進入した状態を示す
図、（Ｂ）は（Ａ）の状態から回転シリンダ部材の回転
角で１５度だけ回転した状態を示す図、（Ｃ）は（Ｂ）
の状態から回転シリンダ部材の回転角で更に１５度だけ
回転した状態を示す図、（Ｄ）は（Ｃ）の状態から回転
シリンダ部材の回転角で更に１５度だけ回転した状態を
示す図、（Ｅ）は（Ｄ）の状態から回転シリンダ部材の
回転角で更に１５度だけ回転した状態を示す図、（Ｆ）
は（Ｅ）の状態から回転シリンダ部材の回転角で更に１
５度だけ回転した状態を示す図である。

【図１１】従来の潤滑液循環装置の概念図である。

【符号の説明】

１圧縮機（流体機械）１０２吐出流体１０３潤滑液１０４メインタンク１０５移送パイプ（第１の通路）１０６サブタンク１０７給液管（第２の通路）１１２潤滑液供給管（第３の通路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体機械からの吐出流体の圧力により潤
滑液を前記流体機械に供給する潤滑液循環装置におい
て、前記潤滑液を溜めるメインタンクと、前記吐出流体
を前記メインタンク内の潤滑液中に導く第１の通路と、
前記メインタンクとは別のサブタンクと、前記サブタン
ク内の潤滑液を前記流体機械に導く第２の通路を備え、
前記メインタンク内の潤滑液中に導かれた吐出流体の浮
力によって前記メインタンク内の潤滑液を前記サブタン
クに移動させることを特徴とする潤滑液循環装置。
【請求項２】前記吐出流体は気体であり、下端が前記
メインタンク内の潤滑液中に開口し当該潤滑液中に導か
れた吐出流体が気泡となって上昇する第３の通路を備
え、前記メインタンク内の潤滑液を前記気泡とともに前
記第３の通路を上昇させて前記サブタンクに移動させる
ことを特徴とする請求項１記載の潤滑液循環装置。