JP2012062854A

JP2012062854A - スクロール型圧縮機

Info

Publication number: JP2012062854A
Application number: JP2010209223A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Endo; 克美遠藤
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2012-03-29

Abstract

【課題】スクロール型圧縮機において、潤滑油を確実且つ円滑にブッシュとクランクピンとの間に流通させることによって耐久性の向上を図ることができ、しかも、騒音及び振動の発生を抑制する。
【解決手段】スクロール型圧縮機を構成するブッシュ５２には、回転シャフトに連結された軸心に対して偏心したクランクピン７０の挿入されるピン孔７２が形成されると共に、前記ブッシュ５２の軸線と直交し、前記ピン孔７２の中心を通る油通路８０が形成されている。この油通路８０は、その一端部及び他端部がブッシュ５２の外周面５２ａまで貫通すると共に、該油通路８０の軸線に対して前記ブッシュ５２の外周面５２ａに接する接線とのなす角度θがそれぞれ鈍角となるように形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、スクロール型圧縮機に関し、一層詳細には、固定スクロールに対して可動スクロールを旋回させることにより圧縮機内部において流体を圧縮するスクロール型圧縮機に関する。

従来から、固定板と該固定板に直立した渦巻状の固定壁を有する固定スクロールと、可動板と該可動板に直立した渦巻状の可動壁を前記固定壁に噛み合わせるように配置した可動スクロールとをハウジングの内部に備えるスクロール型圧縮機が知られている。このスクロール型圧縮機は、ハウジングに対して回転自在に支持されたブッシュに対して偏心したクランクピンを挿通させ、前記ブッシュを介して前記可動スクロールを旋回させる。これにより、固定スクロールの固定壁及び可動スクロールの可動壁と固定板及び可動板との間で形成される圧縮室を外周部位から徐々に中央部位へと移動させて冷媒を圧縮させる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−９７８１号公報

一般的に、上述したようなスクロール型圧縮機においては、冷媒に潤滑油が含有されており、該冷媒がハウジング内に流通することにより各部位の潤滑を行う構成としている。しかしながら、クランクピンと、該クランクピンの挿入されるブッシュの孔部との間には、冷媒が入り込みにくく十分な潤滑が行われないことが懸念される。このように潤滑が不十分な場合には、クランクピン及びブッシュの耐久性が低下してしまうと共に、潤滑不足に起因した騒音及び振動の発生が懸念される。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、潤滑油を確実且つ安定的にブッシュとクランクピンとの間に流通させることによって耐久性の向上を図ることができ、しかも、騒音及び振動の発生を抑制することが可能なスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた固定スクロールと、該固定スクロールと噛合された可動スクロールと、該ハウジング内に設けられ駆動源の駆動作用下に回転する回転シャフトと、該回転シャフトの軸心に対して偏心したクランクピンと、前記クランクピンが挿通されるピン孔を有し可動スクロールを揺動変位させるブッシュと、前記ブッシュを前記可動スクロールに対して回転自在に保持する軸受とを備えたスクロール型圧縮機において、
前記ブッシュには、該ブッシュの中心軸を通らず、前記ピン孔と前記ブッシュの外周面とを貫通する油通路を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ブッシュの外周面からピン孔へと貫通し、該ブッシュの中心軸を通らないように油通路を形成し、前記油通路を通じて潤滑油を流通させる構成としている。そして、ブッシュが回転シャフトの回転作用下に回転する際、該ブッシュの外周面から潤滑油が油通路へと取り込まれ、遠心力によって前記油通路に沿ってピン孔へと移動させる。

従って、潤滑油を、ブッシュの外周面から油通路を通じてピン孔へと供給することができるため、クランクピンと前記ピン孔との間の潤滑を確実且つ安定的に行うことができる。その結果、クランクピンの摩耗が抑制され耐久性の向上を図ることができると共に、潤滑不足に起因した騒音及び振動の発生を抑制することが可能となる。

また、油通路は、一直線状に形成され両端部が外周面において開口し、一端部と前記ピン孔との間の通路距離が、他端部と前記ピン孔との間の通路距離に対して長く形成されると共に、前記油通路の軸線と、前記他端部において前記軸線と交差する前記外周面の接線とのなす角度を、前記軸線に対する前記ブッシュの回転方向側で鈍角に設定するとよい。

さらに、油通路の開口部を、ブッシュの回転方向側となる部位が拡径して形成するとよい。

さらにまた、可動スクロールには、ブッシュを支持するボス部を有し、前記ボス部には、前記ボス部の外周側と前記ブッシュの設けられる凹部とを連通する連通路を備えるとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、ブッシュの外周面からピン孔へと貫通し、該ブッシュの中心軸を通らないように油通路を形成することにより、前記ブッシュが回転する際に、前記外周面から油通路へと取り込まれた潤滑油を遠心力によって前記油通路に沿って移動させピン孔に供給することができる。その結果、潤滑油によってクランクピンとピン孔との間の潤滑を確実且つ安定的に行うことができ、それに伴って、前記クランクピンの摩耗が抑制され耐久性の向上及び騒音、振動の発生を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機の一部省略縦断面図である。図１のスクロール型圧縮機におけるブッシュ近傍を示す拡大断面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

本発明に係るスクロール型圧縮機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機を示す。

このスクロール型圧縮機１０は、図１及び図２に示されるように、蓋状に形成されたフロントハウジング（ハウジング）１２と、カップ状に形成されたリアハウジング（ハウジング）１４とを含む。

リアハウジング１４の上部には、例えば、冷媒ガス等からなるガスをその内部へと導入する吸入口１６が形成されている。この吸入口１６は、リアハウジング１４の外周面に開口すると共に、該リアハウジング１４の中心側に向かって貫通して内部と連通している。

また、リアハウジング１４の上部には、スクロール型圧縮機１０によりガスが圧縮された圧縮ガスを、例えば、図示しない冷媒循環系へと吐出する吐出口１８が形成されている。なお、リアハウジング１４には、スクロール型圧縮機１０を、例えば、図示しないエンジンや外部機器等に取り付けるための複数の取付部２０が設けられている。なお、スクロール型圧縮機１０は、例えば、フロントハウジング１２及びリアハウジング１４の軸線が地面と略平行となるように横置きに配置され固定される。

そして、リアハウジング１４の内部には、その開口した一端部側から固定スクロール２２と、該固定スクロール２２に対して旋回する可動スクロール２４が挿入される。

固定スクロール２２は、リアハウジング１４に連結される外周縁部を含む固定側基板部２６と、この固定側基板部２６から可動スクロール２４側へと渦巻状に立設される固定側渦巻壁２８とを有する。

また、固定スクロール２２の背面とリアハウジング１４との間には、吐出口１８に連通するガス吐出室３０が形成されると共に、固定側基板部２６の略中心部には、後述するガス圧縮室３２からガス吐出室３０へと連通する圧縮ガス導出孔３４が形成される。そして、固定側基板部２６は、複数の締結ボルト３６によってリアハウジング１４と互いに連結される。

さらに、固定側基板部２６の背面には、圧縮ガス導出孔３４を閉塞する一方、ガス圧縮室３２において圧縮された圧縮ガスが所定圧となった際に、開動作してガス吐出室３０へ該圧縮ガスを導出する吐出弁３８が備えられている。

可動スクロール２４は、図１に示されるように、可動側基板部４０と、該可動側基板部４０から固定スクロール２２側へと渦巻状に立設され、前記固定側渦巻壁２８に噛み合う可動側渦巻壁４２とを有する。

そして、リアハウジング１４内において、可動側渦巻壁４２が固定スクロール２２側となるように配置され、前記固定スクロール２２を構成する固定側基板部２６及び固定側渦巻壁２８と、可動スクロール２４を構成する可動側基板部４０及び可動側渦巻壁４２とによってガス圧縮室３２が形成される。このガス圧縮室３２を封止するために、固定側渦巻壁２８及び可動側渦巻壁４２の各端部には、それぞれ可動側基板部４０及び固定側基板部２６に摺接するようにシール部材４４が装着されている。

一方、可動側基板部４０の中央には、固定スクロール２２から離間する方向（矢印Ａ方向）に突出したボス部４６が設けられ、その内部に開口した円形凹部４８には内周面に接するように配置された旋回軸受（軸受）５０を介してブッシュ５２が回転自在に嵌挿される。

また、ボス部４６には、その外周面から内周側に向かって延在し、円形凹部４８に連通する供給通路（連通路）５４が形成される。供給通路５４は、例えば、ボス部４６の外周面から可動側基板部４０側（矢印Ｂ方向）に向かって所定角度傾斜して半径内方向に延在した後に、折曲して可動スクロール２４の軸線方向（矢印Ａ方向）に沿って延在して円形凹部４８へと接続される。そして、ガスに含有された潤滑油が、固定スクロール２２及び可動スクロール２４の外周側から供給された際、ボス部４６の供給通路５４を通じて円形凹部４８へと導かれる。

駆動部５５は、回転シャフト５６と、前記回転シャフト５６の端部に連結されたブッシュ５２と、前記回転シャフト５６を回転自在に支持する第１及び第２軸受５８、６０と、前記ブッシュ５２を回転自在に支持する旋回軸受５０とを備え、前記回転シャフト５６は、その一端である軸部６２がフロントハウジング１２の端部に設けられた開口に挿入され、第２軸受６０を介して回転自在に支持される。また、軸部６２の外周側には、フロントハウジング１２との間にガス吸入室６４を封止するための封止部材６６が嵌挿される。

一方、回転シャフト５６の他端には、軸部６２に対して拡径した支持体６８が設けられ、前記支持体６８は、貫通孔に設けられた第１軸受５８に挿通されることによって回転自在に支持される。なお、第１軸受５８はフロントハウジング１２の内部に保持される。支持体６８の端面には、その軸心に対して偏心したクランクピン７０が設けられている。

クランクピン７０は、支持体６８の端面から所定長さだけ突出し、ブッシュ５２の軸心に対して偏心したピン孔７２に挿入される。また、クランクピン７０の先端部近傍には環状溝（図示せず）を介して係止リング７６が装着されている。これにより、ブッシュ５２が、係止リング７６によりクランクピン７０の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）への抜け止めがなされた状態で、該クランクピン７０を中心として回転可能となる。

ブッシュ５２は、図３に示されるように、断面円形状に形成され、その中心から半径外方向に偏心した位置にピン孔７２が形成されている。なお、ピン孔７２は、ブッシュ５２の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って貫通し、前記ブッシュ５２の中心に対して偏心して形成されている。

また、ブッシュ５２には、ピン孔７２を通過し、且つ、前記ブッシュ５２の中心軸を通らないように油通路８０が一直線状に形成され、前記ブッシュ５２の軸線と略直交するように延在している。

この油通路８０は、略一定径で形成され、その一端部がピン孔７２側においてブッシュ５２の外周面５２ａに貫通して開口部８２ａを形成すると共に、他端部が、前記外周面５２ａに貫通して開口部８２ｂを形成している。油通路８０の軸線Ｃ１と、開口部８２ｂにおいて前記軸線Ｃ１と交差してブッシュ５２の外周面５２ａに接する接線Ｃ２とのなす角度θが鈍角（９０°＜θ）に設定される。

すなわち、油通路８０は、ピン孔７２を中心として一端部側となる第１通路部８０ａ（図３中、Ｄ１）が短く、他端部側となる第２通路部８０ｂ（図３中、Ｄ２）が長く形成され（Ｄ１＜Ｄ２）、前記第２通路部８０ｂ側が、開口部８２ｂにおいて接線Ｃ２と鈍角に形成されている。

また、開口部８２ａ、８２ｂは、ブッシュ５２の回転方向（矢印Ｅ方向）側となる外縁部がブッシュ５２の外周面５２ａに向かって徐々に拡径するテーパ状に形成される。すなわち、油通路８０の開口部８２ａ、８２ｂは、ブッシュ５２が回転する際に該ブッシュ５２の外周側に設けられた旋回軸受５０に付着した潤滑油や前記ブッシュ５２の外周面５２ａに付着した潤滑油を取り込みやすい形状としている。

そして、ブッシュ５２のピン孔７２にクランクピン７０が挿入されることで回転シャフト５６によってスイング運動可能に旋回され、これにより、可動スクロール２４が旋回半径を可変させながら旋回する。なお、クランクピン７０の根元近傍には、ブッシュ５２を介してバランスウェイト８４が装着される。

可動スクロール２４における可動側基板部４０とフロントハウジング１２の内部に形成された支持面との間には、可動スクロール２４を摺接面によって摺動可能に支持するスラストプレート８６が設けられる。

一方、フロントハウジング１２の開口の外周部には、第３軸受８８を介してプーリ９０が装着されている。このプーリ９０に図示しないエンジン等の回転駆動源からベルト等を介して回転力が伝達され、電磁クラッチ９２のオン／オフ動作によって前記回転シャフト５６への前記回転力の伝達あるいは切り離しが行われる。

本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、電磁クラッチ９２の動作作用下に、回転シャフト５６に回転力が伝達されると、支持体６８が第１軸受５８を介して回転し、これによって前記支持体６８に固着されたクランクピン７０が回転シャフト５６の軸心に対して偏心した状態で旋回する。これにより、ブッシュ５２が回転して、スラストプレート８６に摺動可能に支持された可動スクロール２４が固定スクロール２２に対して旋回する。

そして、吸入口１６から供給されたガスが、リアハウジング１４の内部に導入され、固定スクロール２２における固定側渦巻壁２８と可動スクロール２４における可動側渦巻壁４２との間で形成されるガス圧縮室３２に導入されると共に、前記ガスの一部が、駆動部５５側へと導かれ該ガス中に含有された潤滑油が、例えば、供給通路５４を通じてブッシュ５２と旋回軸受５０との間に供給されることにより、前記ブッシュ５２と前記旋回軸受５０との潤滑がなされる。

また、ブッシュ５２が回転することにより、旋回軸受５０の内周側及び前記ブッシュ５２の外周面５２ａに付着した潤滑油が、開口部８２ａ、８２ｂを介して油通路８０へと取り込まれ、該ブッシュ５２の回転によって生じる遠心力によって前記油通路８０に沿ってピン孔７２へと供給される。これにより、潤滑油が、ピン孔７２の内周面とクランクピン７０の外周面との間に供給され、ブッシュ５２と前記クランクピン７０との間の潤滑がなされる。この際、開口部８２ｂが、ブッシュ５２の外周面５２ａの接線Ｃ２と油通路８０の軸線Ｃ１とのなす角度θが鈍角となっているため、より確実且つ好適に潤滑油を前記油通路８０へと取り込んで回収することができる。

一方、固定スクロール２２における固定側渦巻壁２８と可動スクロール２４における可動側渦巻壁４２との間で形成されるガス圧縮室３２が外周部位から徐々に中央部位へと進行し、シール部材４４の封止作用下にガス吸入室６４に導入されたガスが徐々に圧縮されていく。その後、圧縮された圧縮ガスが、圧縮ガス導出孔３４からガス吐出室３０へと導出され、吐出口１８を介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。

以上のように、本実施の形態では、ブッシュ５２において、クランクピン７０の挿入されるピン孔７２が形成されると共に、前記ピン孔７２の中心と前記ブッシュ５２の外周面５２ａとを貫通するように油通路８０を形成している。この油通路８０は、ブッシュ５２の中心軸を通らない位置に形成されているため、前記ブッシュ５２の回転作用下にブッシュ５２の外周面５２ａから油通路８０を通じて潤滑油を該ブッシュ５２の内部へと取り込み、遠心力によってピン孔７２側へと導くことが可能となる。その結果、クランクピン７０とピン孔７２との間の潤滑を確実且つ安定的に行うことができるため、その摩耗が抑制され耐久性の向上を図ることができると共に、潤滑不足に起因した騒音及び振動の発生を抑制することが可能となる。

さらに、油通路８０は、その軸線Ｃ１とブッシュ５２の外周面５２ａに対する接線Ｃ２とのなす角度θが、前記ブッシュ５２の回転方向（図３中、矢印Ｅ方向）側、且つ、ピン孔７２から開口部８２ｂまでの距離が長い第２通路部８０ｂ側において鈍角となるように形成されているため、前記ブッシュ５２が回転した際に、開口部８２ｂを介して潤滑油を確実且つ容易に取り込むことが可能となる。

さらに、第２通路部８０ｂに取り込まれた潤滑油は、ピン孔７２までの距離Ｄ２が長く形成されているため、前記潤滑油を、前記第２通路部８０ｂの内部に好適に溜めておくことが可能となる。その結果、潤滑油を、ピン孔７２に対して安定的に供給することができ潤滑に用いることが可能となる。

さらに、油通路８０は、その開口部８２ａ、８２ｂがブッシュ５２の回転方向（矢印Ｅ方向）側が広く開口しているため、前記ブッシュ５２が回転した際に、その外周面５２ａに付着した潤滑油を確実且つ効率的に前記油通路８０へと取り込むことが可能となる。

なお、本発明に係るスクロール型圧縮機は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…スクロール型圧縮機１２…フロントハウジング
１４…リアハウジング１６…吸入口
１８…吐出口２２…固定スクロール
２４…可動スクロール２６…固定側基板部
２８…固定側渦巻壁３４…圧縮ガス導出孔
４０…可動側基板部４２…可動側渦巻壁
４４…シール部材４６…ボス部
４８…円形凹部５０…旋回軸受
５２…ブッシュ５４…供給通路
５６…回転シャフト６８…支持体
７０…クランクピン７２…ピン孔
７６…係止リング８０…油通路
８０ａ…第１通路部８０ｂ…第２通路部
８２ａ、８２ｂ…開口部

Claims

ハウジングと、該ハウジング内に設けられた固定スクロールと、該固定スクロールと噛合された可動スクロールと、該ハウジング内に設けられ駆動源の駆動作用下に回転する回転シャフトと、該回転シャフトの軸心に対して偏心したクランクピンと、前記クランクピンが挿通されるピン孔を有し可動スクロールを揺動変位させるブッシュと、前記ブッシュを前記可動スクロールに対して回転自在に保持する軸受とを備えたスクロール型圧縮機において、
前記ブッシュには、該ブッシュの中心軸を通らず、前記ピン孔と前記ブッシュの外周面とを貫通する油通路を備えることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項１記載のスクロール型圧縮機において、
前記油通路は、一直線状に形成され両端部が前記外周面において開口し、一端部と前記ピン孔との間の通路距離が、他端部と前記ピン孔との間の通路距離に対して長く形成されると共に、前記油通路の軸線と、前記他端部において前記軸線と交差する前記外周面の接線とのなす角度が、前記軸線に対する前記ブッシュの回転方向側で鈍角に設定されることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項１又は２記載のスクロール型圧縮機において、
前記油通路の開口部は、前記ブッシュの回転方向側となる部位が拡径して形成されることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール型圧縮機において、
前記可動スクロールには、前記ブッシュを支持するボス部を有し、前記ボス部には、前記ボス部の外周側と前記ブッシュの設けられる凹部とを連通する連通路を備えることを特徴とするスクロール型圧縮機。