JP2013194596A - スクロール式膨張機 - Google Patents

Abstract

【課題】スクロール式膨張機に設けられたワンウェイクラッチの効率の良い潤滑をする。
【解決手段】ハウジング１内に、膨張機構１６の高圧領域である吸入室２５から、連通路４４、プレート２９の絞り通路、第１背圧室４５ａ、メイン軸受１１、第２背圧室４５ｂ、ワンウェイクラッチ１０、第３背圧室４５ｃ、軸内通路４８、半径方向通路５０、空間４９、連通路５１、５２、プレート２９の連通孔３１及び導出路４６の順に流れ、低圧領域である吐出室２７に連通する潤滑流路を形成する。潤滑流路にワンウェイクラッチ１０を配設し、回転軸６に軸内通路４８を設けた構成であるため、袋小路となるキャップ８内に作動流体の循環が生じ、ワンウェイクラッチ１０の潤滑が効率よく行なわれる。また、軸内通路４８は回転軸６の軸シール４０まで延長しているため、軸シール４０の潤滑性能を高め、軸シール４０の耐久性を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本願発明は、スクロール式膨張機に関する。

例えば、特許文献１には、冷凍サイクルの圧縮機とランキンサイクルのポンプ及び膨張機を一体化し、圧縮機、ポンプ及び膨張機に共通な回転軸をエンジンに連結した自動車用廃熱利用システムが開示されている。

特許文献１のランキンサイクルに使用される膨張機は、スクロール式膨張機で構成され、ハウジング内にスクロールユニットが収容されている。スクロールユニットは、固定スクロールと、固定スクロールに対して公転旋回運動する可動スクロールとから構成されている。可動スクロールの固定スクロールと反対側の背面にはボス部が形成され、ボス部内にラジアルベアリングを介して偏心ブッシュが挿入されている。

偏心ブッシュには、クランクピンが挿入され、クランクピンは回転軸の端部に、回転軸の軸心から偏心した位置で連結されており、これにより可動スクロールは自転することなく公転旋回運動する。また、回転軸の端部とクランクピンとはワンウェイクラッチを介して連結されている。具体的には、クランクピンを備えた有底筒状のキャップが回転軸の端部に嵌合され、回転軸と有底筒状のキャップとの間にワンウェイクラッチが介在されている。また、有底筒状のキャップはラジアルベアリングを介してハウジングの内周面に支持されている。

このため、回転軸の回転速度が可動スクロールの旋回速度よりも速い場合に、回転軸の回転は可動スクロール、即ち膨張機に伝達されず、可動スクロールの旋回速度が回転軸の回転速度よりも速い場合にのみ可動スクロール、即ち膨張機側から回転軸に回転が伝達される。この構成により、例えば、エンジンの起動時のように膨張機に供給される作動流体が高温高圧に達していないような場合、膨張機がエンジン側への負荷にならないように工夫している。

特開２０１１−９４５９０号公報

特許文献１に開示されるように、回転軸と可動スクロールとの間にワンウェイクラッチを介在する膨張機では、回転軸がエンジンによって回転されている場合、膨張機側との間に滑りが生じるため、ワンウェイクラッチやラジアルベアリングへの潤滑が必要である。ワンウェイクラッチやラジアルベアリングへの潤滑は、膨張機に供給される作動流体をハウジング内に導入し、作動流体に含まれるオイルを利用して行なわれている。

しかし、特にワンウェイクラッチは、回転軸の端部に嵌合した有底筒状のキャップ内に配設された構成であるため、有底筒状のキャップ内が袋小路となり、作動流体が充満していても作動流体の流動性に乏しく、ワンウェイクラッチが潤滑不良になるという問題がある。

本願発明は、スクロール式膨張機に設けられたワンウェイクラッチの効率の良い潤滑を目的とする。

請求項１は、ハウジング内に固定スクロール及び旋回スクロールを備え、負荷機に連結された回転軸の端部に有底筒状のキャップを嵌合し、前記キャップに備えた偏心軸により前記旋回スクロールを支持し、前記キャップと前記回転軸との間に前記キャップから前記回転軸への方向にのみ回転が伝達されるワンウェイクラッチを設けたスクロール式膨張機において、前記ハウジング内に前記膨張機の高圧領域から低圧領域に連通する潤滑流路を形成し、前記潤滑流路に前記ワンウェイクラッチを配設したことを特徴とする。

請求項１によれば、潤滑流路にワンウェイクラッチを配設することにより、ワンウェイクラッチの潤滑を効率良く行うことができる。

請求項２は、前記旋回スクロールの基板に対して前記固定スクロールと反対側に背圧室を形成するとともに、前記背圧室が前記潤滑流路の一部となり、前記ワンウェイクラッチは前記背圧室内に配置されることを特徴とする。請求項２によれば、旋回スクロールに掛かるスラスト荷重とのバランスを取る機能を有するために設けられる背圧室内の作動流体の流れを利用してワンウェイクラッチの潤滑を効率よく行うことができる。

請求項３は、前記潤滑流路は、前記高圧領域から、前記ワンウェイクラッチ、前記回転軸に形成された軸内通路、前記回転軸の軸シール、前記ハウジングに形成された連通路及び前記低圧領域の順に作動流体が流れるように形成されていることを特徴とする。請求項３によれば、オイルを含む作動流体がワンウェイクラッチ及び回転軸の軸シールの配設位置を流れるため、ワンウェイクラッチ及び回転軸の軸シールの潤滑性能を高め、耐久性を向上することができる。

請求項４は、前記潤滑流路は、前記キャップを支持するメイン軸受に対して前記旋回スクロール側に隣接する第１背圧室、前記メイン軸受、前記メイン軸受に対して前記旋回スクロールとは反対側に隣接する第２背圧室、前記ワンウェイクラッチの順に前記作動流体が流れるように形成されていることを特徴とする。請求項４によれば、オイルを含む作動流体がメイン軸受、ワンウェイクラッチを流れるため、メイン軸受及びワンウェイクラッチ潤滑性能を高め、耐久性を向上することができる。

請求項５は、前記潤滑流路は、前記高圧領域から前記旋回スクロールの基板背面と前記偏心軸との間に形成される旋回スクロール中央背面室、前記偏心軸に形成された連通路、前記ワンウェイクラッチ及び前記低圧領域の順に前記作動流体が流れるように形成されていることを特徴とする。請求項５によれば、ワンウェイクラッチの潤滑が良好に行なわれ、ワンウェイクラッチの信頼性を高めることができる。

請求項６は、前記高圧領域は、前記膨張機における前記作動流体の吸入室であることを特徴とする。請求項６によれば、背圧室への作動流体の導入が膨張機の機能に関わることなく容易に行うことができる。

請求項７は、前記高圧領域は、前記膨張機における前記作動流体の膨張室であることを特徴とする。請求項７によれば、ワンウェイクラッチの潤滑性能の向上に加え、背圧室と膨張室の膨張力による旋回スクロールに掛かるスラスト荷重とのバランスが取り易い。

請求項８は、一端が前記固定スクロールの基板と接触する前記旋回スクロールの渦巻壁の端面に開口し、他端が前記旋回スクロールの基板を貫通し、前記旋回スクロールの基板背面と前記偏心軸との間に形成される旋回スクロール中央背面室に開口している連通路を設けることを特徴とする。請求項８によれば、ワンウェイクラッチの潤滑性能を向上することができる。また、背圧室と膨張室の膨張力による旋回スクロールに掛かるスラスト荷重とのバランスが取り易い。

請求項９は、前記膨張室と前記旋回スクロールの基板背面と前記偏心軸との間に形成される旋回スクロール中央背面室との間は、旋回スクロールの基板に形成した絞り通路を介して連通されていることを特徴とする。請求項９によれば、ワンウェイクラッチの潤滑性能を向上することができる。

請求項１０は、前記旋回スクロール中央背面室の外周側に流路抵抗付与部を設けたことを特徴とする。請求項１０によれば、作動流体を偏心軸の連通路に集中して導入し、ワンウェイクラッチの潤滑性能を向上することができる。

請求項１１は、前記キャップと前記偏心軸とは一体形成されていることを特徴とする。請求項１１によれば構造が簡単となる。

本願発明は、スクロール式膨張機に設けたワンウェイクラッチを効率よく潤滑することができる。

第１の実施形態におけるランキンサイクルに利用したスクロール式膨張機の縦断面図である。 第１の実施形態の要部を示す拡大断面図である。 作動流体の絞り通路を設けたプレートの平面図である。 第２の実施形態を示すスクロール式膨張機の縦断面図である。 第２の実施形態の要部を示す拡大断面図である。 第３の実施形態の要部を示す拡大断面図である。 第４の実施形態の要部を示す拡大断面図である。

（第１の実施形態）
第１の実施形態であるランキンサイクルに利用したスクロール式膨張機を図１〜図３に基づいて説明する。図１及び図２において、スクロール式膨張機のハウジング１は、筒状に形成されたセンタハウジング２と、センタハウジング２の一端（図１の左端）に接合されたフロントハウジング３と、センタハウジング２の他端（図１の右端）に接合されたリヤハウジング４とから形成されている。

センタハウジング２内には、支持ブロック５が設けられている。ハウジング１内には、回転軸６が配設されている。回転軸６の一端はフロントハウジング３に支持されるとともにフロントハウジング３を貫通してハウジング１の外部へ突出され、回転軸６の他端は支持ブロック５に支持されている。

回転軸６の他端には、回転軸６の中心軸から一定量偏心させた偏心軸７を備えた有底筒状のキャップ８がワンウェイクラッチ１０を介して嵌合されている。また、キャップ８は複列のラジアル軸受からなるメイン軸受１１を介して支持ブロック５に回転可能に支持されている。ワンウェイクラッチ１０は、一方向にのみ運動を伝えるもので、キャップ８の回転を回転軸６に伝達し、回転軸６の回転がキャップ８に伝達されないように構成されている。なお、支持ブロック５の内周面には、Ｏリング製の軸シール１２が装着され、軸シール１２は回転軸６の外周面と支持ブロック５の内周面との間をシールしている。

偏心軸７には、偏心軸７と共に回転軸６の周りを公転するブッシュ１３が固定されている。ブッシュ１３は、カウンタウェイト１４を備えるとともに、単列のラジアルベアリングからなるサブ軸受１５を介して膨張機構１６を構成する旋回スクロール１７を支持している。

旋回スクロール１７の渦巻壁１８は、リヤハウジング４に固定して設けられた膨張機構１６を構成する固定スクロール１９の渦巻壁２０と所定角度ずらせて歯合され、固定スクロール１９の基板２２と接合する。また、固定スクロール１９の渦巻壁２０は旋回スクロール１７の基板２１に接合し、渦巻壁１８と渦巻壁２０との間に閉鎖された膨張室２３が形成される。

固定スクロール１９における基板２２の中央部には吸入口２４が形成され、基板２２とリヤハウジング４との間には、膨張機構１６の高圧領域となる吸入室２５が区画されている。吸入室２５は吸入口２４を介して膨張室２３に連通するとともに、リヤハウジング４に形成された吸入ポート２６に連通する。また、固定スクロール１９の内周面と旋回スクロール１７における渦巻壁１８の最外周面との間、及び吸入室２５の外周側には吐出室２７が区画形成され、吐出室２７はセンタハウジング２に形成された吐出ポート２８に連通している。

従って、加熱された高温高圧の作動流体が吸入ポート２６から膨張機構１６の吸入室２５に供給されると、吸入室２５の作動流体は吸入口２４を介して膨張室２３に導入されて膨張する。作動流体が膨張室２３において膨張することにより旋回スクロール１７が旋回し、偏心軸７、キャップ８及びワンウェイクラッチ１０を介して回転軸６が回転される。膨張室２３において膨張し、圧力が低下した作動流体は膨張機構１６の低圧領域となる吐出室２７に吐出された後、吐出ポート２８から膨張機構１６の外部へ吐出される。

支持ブロック５と固定スクロール１９との間には、旋回スクロール１７の基板２１と接触する環状のプレート２９が挟持されている。プレート２９は、図３に示すように、プレート２９の周方向に沿って半円状に延びるとともに、プレート２９の厚み方向に貫通させた細幅の絞り通路３０を有する。また、プレート２９には、絞り通路３０と異なる位置にプレート２９を貫通する連通孔３１が穿設されている。絞り通路３０は、プレート２９が支持ブロック５と固定スクロール１９の間に挟持され、旋回スクロール１７の外周部に設けたＯリング製のシール部材３２によりシールされている。

フロントハウジング３の内面には、回転軸６を取り囲むように長円状の凹部３３が形成されている。凹部３３はフロントハウジング３の内面に固着されたサイドプレート３４により閉鎖され、ポンプ室３５を形成している。また、ポンプ室３５には、回転軸６に固定された駆動ギヤ３６が設けられ、ポンプ室３５内に設けられた被動ギヤ（図示せず）と歯合させることによりギヤポンプが形成される。ポンプ室３５の下方には、吸入通路３７が形成され、吸入通路３７の一端はフロントハウジング３の外部に開口するとともに、他端はポンプ室３５に開口している。また、ポンプ室３５の上方には、吐出通路３８が形成され、吐出通路３８の一端はポンプ室３５に開口するとともに、他端はフロントハウジング３の外部に開口している。

回転軸６の一端はフロントハウジング３との間に介在されたラジアル軸受３９により支持されるとともに、リップシール等の軸シール４０によりシールされ、ハウジング１の内部を密閉している。回転軸６の他端は、ワンウェイクラッチ１０の旋回スクロール１７側に隣接して配設されるラジアル軸受６６により支持されている。また、フロントハウジング３の外部に突出した回転軸６の端部には、ベルトあるいはチェーン、ギヤ等の動力伝達部材４１により負荷機としてのエンジン４２に連結されたプーリ４３が固定されている。

従って、ランキンサイクル５３の起動時には、回転軸６はエンジン４２の駆動力により回転され、ギヤポンプの駆動ギヤ３６を回転してポンプ室３５内の作動流体の送り出しを行なう。しかし、エンジン４２による回転軸６の回転は、ワンウェイクラッチ１０により遮断され、旋回スクロール１７側へ伝達されることはない。一方、旋回スクロール１７の回転数が増大して回転軸６の回転数に到達した場合は、旋回スクロール１７の回転が回転軸６に伝達され、駆動ギヤ３６が旋回スクロール１７により駆動されるとともに動力伝達部材４１及びプーリ４３を介してエンジン４２へ動力が回生される。

一方、固定スクロール１９には、作動流体の連通路４４が形成され、連通路４４の一端は高圧領域である吸入室２５に開口し、他端はプレート２９の絞り通路３０に開口している。従って、絞り通路３０には、吸入室２５の高温高圧の作動流体が導入可能となる。旋回スクロール１７の基板２１に対して固定スクロール１９と反対側には、支持ブロック５と旋回スクロール１７及びプレート２９とにより囲まれる第１背圧室４５ａ、第２背圧室４５ｂ、第３背圧室４５ｃ及び旋回スクロール中央背面室６７が形成されている。

第１背圧室４５ａは、メイン軸受１１に対して旋回スクロール１７側に隣接し、プレート２９の絞り通路３０と連通している。第２背圧室４５ｂは、メイン軸受１１に対して第１背圧室４５ａとは反対側に形成されている。第３背圧室４５ｃは、回転軸６の端部とキャップ８の内面との間に形成されている。旋回スクロール中央背面室６７は、旋回スクロール１７の基板２１の背面と偏心軸７との間に形成されている。なお、旋回スクロール中央背面室６７は背圧室の機能を備えることができる。

第１背圧室４５ａは、絞り通路３０から導入される作動流体の圧力（背圧）により、旋回スクロール１７に掛かるスラスト荷重とのバランスを取る機能を有する。また、第１背圧室４５ａ、第２背圧室４５ｂ、第３背圧室４５ｃ及び旋回スクロール中央背面室６７は、旋回スクロール１７に設けられたシール部材３２と、支持ブロック５に設けられた軸シール１２とによってシールされた空間として形成されている。

固定スクロール１９と旋回スクロール１７の外周側との間に区画された吐出室２７の外側には、導出路４６が形成されている。導出路４６は、一端がプレート２９の連通孔３１に接続するとともに、他端が吸入室２５の外周側に区画された吐出室２７に連通している。導出路４６には、導出路４６をプレート２９側から吐出室２７に向けて拡径させることで形成された段差に、コイルバネとボールバルブからなるチェック弁４７が形成されている。チェック弁４７は、第１背圧室４５ａの圧力が予め設定された適正値を越えると開き、第１背圧室４５ａの作動流体を吐出室２７に逃すように設定され、第１背圧室４５ａと吐出室２７との差圧が予め設定された適正値に調整されるように構成されている。

回転軸６には、中心部に軸内通路４８が穿設されている。軸内通路４８は、一端が回転軸６の端部とキャップ８の内面との間に形成されている第３背圧室４５ｃに開口するとともに、他端が軸シール４０を配設した空間４９に開口する半径方向通路５０に連通している。また、空間４９は、フロントハウジング３に設けた連通路５１及びセンタハウジング２に設けた連通路５２に連通し、プレート２９の連通孔３１を介して導出路４６に接続されている。

従って、ハウジング１内には、膨張機構１６の高圧領域である吸入室２５から、連通路４４、プレート２９の絞り通路３０、第１背圧室４５ａ、メイン軸受１１、第２背圧室４５ｂ、ワンウェイクラッチ１０、ラジアル軸受６６、第３背圧室４５ｃ、軸内通路４８、半径方向通路５０、空間４９、連通路５１、５２、プレート２９の連通孔３１及び導出路４６の順に作動流体が流れ、低圧領域である吐出室２７に連通する潤滑流路が形成される。なお、第１背圧室４５ａからサブ軸受１５を通って旋回スクロール中央背面室６７に作動流体が流れることで、旋回スクロール中央背面室６７にも背圧が付与される。

なお、膨張機構１６を使用したランキンサイクル５３は、作動流体の流れ方向から見て順に、熱交換器５４、膨張機構１６、凝縮器５５、ポンプ室３５を経由する閉回路により構成される。熱交換器５４には、エンジン４２とラジエータ５６とを繋ぐ冷却水循環経路５７が接続され、エンジン４２を経由した高温の冷却水と作動流体との間で熱交換が行なわれる。

第１の実施形態では、第１背圧室４５ａ、第２背圧室４５ｂ、第３背圧室４５ｃ内の潤滑流路にワンウェイクラッチ１０やラジアル軸受６６が配設され、回転軸６に軸内通路４８を設けた構成であるため、袋小路となるキャップ８内に作動流体の循環が生じ、ワンウェイクラッチ１０やラジアル軸受６６の潤滑が効率よく行なわれる。また、軸内通路４８は回転軸６の軸シール４０まで延長しているため、軸シール４０の潤滑性能を高め、軸シール４０の耐久性を向上することができる。

（第２の実施形態）
図４及び図５は第２の実施形態を示したもので、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第２の実施形態は、膨張機構１６の高圧領域である膨張室２３の作動流体をスラストバルブ機構５８により導入するように構成したものである。スラストバルブ機構５８は、図５の拡大図に示すように、最も中心側に位置する膨張室２３を形成する旋回スクロール１７の渦巻壁１８に形成された連通路５９により構成される。連通路５９は、一端が固定スクロール１９の基板２２と接触する渦巻壁１８の端面に開口し、他端が旋回スクロール１７の基板２１を貫通し、旋回スクロール中央背面室６７に開口している。

膨張機構１６の運転中、膨張室２３の圧力が高まると、旋回スクロール１７が固定スクロール１９から離反する方向に変位する。旋回スクロール１７の変位は渦巻壁１８の端面と固定スクロール１９の基板２２との間に隙間を発生し、膨張室２３内の作動流体が連通路５９から旋回スクロール中央背面室６７に流出する。

一方、偏心軸７には、連通路６０が形成されている。連通路６０は、一端が連通路５９と連通する旋回スクロール中央背面室６７に開口し、他端がワンウェイクラッチ１０を配設したキャップ８内の第３背圧室４５ｃに開口する。従って、膨張室２３から連通路５９を介して旋回スクロール中央背面室６７に導入された作動流体は連通路６０を通り、キャップ８内の第３背圧室４５ｃに導入される。第３背圧室４５ｃに導入された作動流体は、ラジアル軸受６６、ワンウェイクラッチ１０、第２背圧室４５ｂ、メイン軸受１１を通って第１背圧室４５ａに導入される。

また、図４に示すように、第１背圧室４５ａは支持ブロック５とプレート２９との間に形成された通路６１及びプレート２９に形成した連通孔３１を介して導出路４６に連通している。なお、第２の実施形態におけるプレート２９は、第１の実施形態の図３に示した絞り通路３０を備えていない構成である。

従って、第２の実施形態におけるハウジング１内には、膨張機構１６の高圧領域である膨張室２３から、スラストバルブ機構５８の連通路５９、旋回スクロール中央背面室６７、偏心軸７の連通路６０、第３背圧室４５ｃ、ラジアル軸受６６、ワンウェイクラッチ１０、第２背圧室４５ｂ、メイン軸受１１、第１背圧室４５ａ、通路６１、プレート２９の連通孔３１及び導出路４６の順に流れ、低圧領域である吐出室２７に連通する潤滑流路が形成される。

第２の実施形態では、潤滑流路にワンウェイクラッチ１０やラジアル軸受６６が配設され、旋回スクロール１７の渦巻壁１８及び偏心軸７にそれぞれ連通路５９、６０を設けた構成である。このため、袋小路となるキャップ８内に作動流体の循環が生じ、第１の実施形態と同様に、ワンウェイクラッチ１０やラジアル軸受６６の潤滑が効率よく行なわれる。

（第３の実施形態）
図６に示す第３の実施形態は、第２の実施形態の一部を変更したもので、第２の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第３の実施形態は、旋回スクロール１７の基板２１とブッシュ１３との間に形成される旋回スクロール中央背面室６７の外周側に流路抵抗付与部としてのスラスト軸受６２を設けた構成である。スラスト軸受６２はスラストプレーン６３と皿ばね６４から構成されている。スラストプレーン６３は旋回スクロール１７の基板２１に接触するように配置され、皿ばね６４はスラストプレーン６３とブッシュ１３との間に配置されてスラストプレーン６３を押圧する。スラストプレーン６３及び皿ばね６４は、ドーナツ状に形成され、連通路５９、旋回スクロール中央背面室６７及び連通路６０が常時連通状態となるように配設されている。

スラスト軸受６２は旋回スクロール１７のスラスト荷重を軸受するとともに、旋回スクロール中央背面室６７に供給された作動流体のサブ軸受１５側（第１背圧室４５ａ側）への流れを抑制し、作動流体を連通路６０へ集中的に導入する機能を有する。従って、ワンウェイクラッチ１０へ向けて大容量の作動流体が流れる潤滑流路を形成することができ、ワンウェイクラッチ１０を効率よく潤滑することができる。

（第４の実施形態）
図７に示す第４の実施形態は、第２の実施形態の一部を変更したもので、第２の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第４の実施形態は、旋回スクロール１７の基板２１とブッシュ１３との間に形成される旋回スクロール中央背面室６７が旋回スクロール１７の基板２１に穿設した絞り通路６５により、高圧領域である膨張室２３に連通した構成である。

絞り通路６５は、膨張室２３内の高圧の作動流体を減圧した状態で旋回スクロール中央背面室６７に供給することができる。従って、第４の実施形態では、高圧領域である膨張室２３から、絞り通路６５、旋回スクロール中央背面室６７、偏心軸７の連通路６０、第３背圧室４５ｃ、ラジアル軸受６６及びワンウェイクラッチ１０の順に流れる潤滑流路が形成される。このため、第２の実施形態と同様に、ワンウェイクラッチ１０を効率よく潤滑することができる。

本願発明は、前記した各実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、次のように実施することができる。

（１）第１の実施形態において、第１背圧室４５ａと高圧領域との連通は、吸入室２５に連通する連通路４４を設ける構成に代えて、第２の実施形態に示した膨張室２３に連通するスラストバルブ機構５８の構成を用いても良い。この場合、潤滑流路は、スラストバルブ機構５８の連通路５９、旋回スクロール中央背面室６７、サブ軸受１５、第１背圧室４５ａ、メイン軸受１１、第２背圧室４５ｂ、ワンウェイクラッチ１０、第３背圧室４５ｃ及び回転軸６の軸内通路４８の順に流れるように形成される。

（２）第２及び第３の実施形態において、偏心軸７の連通路６０に導入する潤滑流路は、スラストバルブ機構５８あるいは絞り通路６５により膨張室２３に連通する構成に代えて、他の連通路により吸入室２５と連通するように構成しても良い。
（３）第３の実施形態におけるスラスト軸受６２は、スラストプレーン６３及び皿ばね６５からなる構成に限らず、スラスト荷重を受けることができる他の軸受を用いても良い。また、流路抵抗付与部として、軸受ではなく、ブッシュ１３又はサブ軸受１５の内輪と旋回スクロール１７の基板２１との間にラビリンス構成を設けてもよい。

（４）第４の実施形態において、旋回スクロール１７の基板２１とブッシュ１３との間に形成される旋回スクロール中央背面室６７に、第３の実施形態に示したスラスト軸受６２やその他の流路抵抗付与部を設けても良い。
（５）ラジアル軸受６６をワンウェイクラッチ１０と隣接配置せず、潤滑流路とは他の箇所に設けてもよい。
（６）第１〜第４の実施形態において、第３背圧室４５ｃを省略してもよい。例えば、第１の実施形態においてラジアル軸受６６と軸内通路４８とを連通する径方向通路を回転軸６の端部に形成してもよいし、第２〜第４の実施形態において偏心軸７の連通路６０を直接ラジアル軸受６６に接続するようにしてもよい。

（７）第１背圧室４５ａ、第２背圧室４５ｂ及び第３背圧室４５ｃを設けないスクロール式膨張機に本発明を適用してもよい。例えば、第１の実施形態において、第１背圧室４５ａ、第２背圧室４５ｂ及び第３背圧室４５ｃを介さずに吸入室２５又は膨張室２３からワンウェイクラッチ１０に直接高圧の作動流体を流すような潤滑流路を形成してもよい。また、吐出室２７からワンウェイクラッチ１０を介して吐出ポート２８へ低圧の作動流体を流すような潤滑流路を形成してもよい。この場合、高圧領域としての吸入室２５から低圧領域としての吐出ポート２８までの流路が潤滑流路を構成する。

（８）第２〜第４実施形態において、旋回スクロール１７の基板２１の背面と偏心軸７との間に形成される旋回スクロール中央背面室６７に、膨張室２３の作動流体が絞りを介さず直接流れるように構成してもよい。この場合、旋回スクロール中央背面室６７は背圧室の機能を有しない。
（９）負荷機として、エンジン４２ではなくモータジェネレータを回転軸６と連結してもよい。

１ ハウジング
５ 支持ブロック
６ 回転軸
７ 偏心軸
８ キャップ
１０ ワンウェイクラッチ
１１ メイン軸受
１３ ブッシュ
１５ サブ軸受
１６ 膨張機構
１７ 旋回スクロール
１８、２０ 渦巻壁
１９ 固定スクロール
２１、２２ 基板
２３ 膨張室（高圧領域）
２５ 吸入室（高圧領域）
２７ 吐出室（低圧領域）
４２ エンジン（負荷機）
４４、５１、５２、５９、６０ 連通路（潤滑流路）
４５ａ 第１背圧室
４５ｂ 第２背圧室
４５ｃ 第３背圧室
４６ 導出路（潤滑流路）
４８ 軸内通路（潤滑流路）
５３ ランキンサイクル
５８ スラストバルブ機構
５９ 連通路（潤滑流路）
６１ 通路（潤滑流路）
６２ スラスト軸受（流路抵抗付与部）
６５ 絞り通路（潤滑流路）
６７ 旋回スクロール中央背面室

Claims (11)

1. ハウジング内に固定スクロール及び旋回スクロールを備え、負荷機に連結された回転軸の端部に有底筒状のキャップを嵌合し、前記キャップに備えた偏心軸により前記旋回スクロールを支持し、前記キャップと前記回転軸との間に前記キャップから前記回転軸への方向にのみ回転が伝達されるワンウェイクラッチを設けたスクロール式膨張機において、
   前記ハウジング内に前記膨張機の高圧領域から低圧領域に連通する潤滑流路を形成し、前記潤滑流路に前記ワンウェイクラッチを配設したことを特徴とするスクロール式膨張機。
2. 前記旋回スクロールの基板に対して前記固定スクロールと反対側に背圧室を形成するとともに、前記背圧室が前記潤滑流路の一部となり、前記ワンウェイクラッチは前記背圧室内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のスクロール式膨張機。
3. 前記潤滑流路は、前記高圧領域から、前記ワンウェイクラッチ、前記回転軸に形成された軸内通路、前記回転軸の軸シール、前記ハウジングに形成された連通路及び前記低圧領域の順に作動流体が流れるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスクロール式膨張機。
4. 前記潤滑流路は、前記キャップを支持するメイン軸受に対して前記旋回スクロール側に隣接する第１背圧室、前記メイン軸受、前記メイン軸受に対して前記旋回スクロールとは反対側に隣接する第２背圧室、前記ワンウェイクラッチの順に前記作動流体が流れるように形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のスクロール式膨張機。
5. 前記潤滑流路は、前記高圧領域から前記旋回スクロールの基板背面と前記偏心軸との間に形成される旋回スクロール中央背面室、前記偏心軸に形成された連通路、前記ワンウェイクラッチ及び前記低圧領域の順に前記作動流体が流れるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスクロール式膨張機。
6. 前記高圧領域は、前記膨張機における前記作動流体の吸入室であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のスクロール式膨張機。
7. 前記高圧領域は、前記膨張機における前記作動流体の膨張室であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のスクロール式膨張機。
8. 一端が前記固定スクロールの基板と接触する前記旋回スクロールの渦巻壁の端面に開口し、他端が前記旋回スクロールの基板を貫通し、前記旋回スクロールの基板背面と前記偏心軸との間に形成される旋回スクロール中央背面室に開口している連通路を設けることを特徴とする請求項７に記載のスクロール式膨張機。
9. 前記膨張室と前記旋回スクロールの基板背面と前記偏心軸との間に形成される旋回スクロール中央背面室との間は、旋回スクロールの基板に形成した絞り通路を介して連通されていることを特徴とする請求項７に記載のスクロール式膨張機。
10. 前記旋回スクロール中央背面室の外周側に流路抵抗付与部を設けたことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のスクロール式膨張機。
11. 前記キャップと前記偏心軸とは一体形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のスクロール式膨張機。

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