JP2014129740A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 摺動部分に給油された潤滑油を下方油溜め部に戻す際に、ケーシングの外部に吐出されようとする冷媒と一緒に流出していくことを抑制することが可能なスクロール圧縮機を提供する。
【解決手段】 スクロール圧縮機１は、下方油溜め部Ｐに貯留されている潤滑油を、クランク軸１７に設けられた第１給油通路１７ａを介して上方の摺動部分へ供給するために、給油通路１７ａに対して潤滑油を送り込む容積式ポンプ７９を有している。第１給油通路１７ａは、下部軸受２７に向けて貫通した開口を有することなく、ピン軸上方空間３７に連通するように伸びており、摺動部分へ給油するためのピン軸受給油横穴１７ｃが分岐している。第２給油通路９０は、第１給油通路１７ａとは別に、ピン軸上方空間３７から軸方向下方に向けて伸びている。下部軸受給油横穴１７ｄは、第２給油通路９０の下端近傍から下部軸受２７の内周まで貫通するように伸びている。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクロール圧縮機に関する。

従来より、例えば、特許文献１（特開２０１１−１８５４号公報）に記載のように、鉛直方向に伸びたクランク軸を有し、ケーシング内の底部分に潤滑油（冷凍機油）を貯留させる形式のスクロール圧縮機がある。

このスクロール圧縮機では、容積式ポンプが設けられることで、クランク軸の下端に形成された開口から、クランク軸内部を上下に伸びる給油通路を介して、クランク軸の上端に形成された開口から、上部軸受等の摺動部分の周辺に対して給油する構成が採用されている。

上述の特許文献１（特開２０１１−１８５４号公報）に記載されているようなスクロール圧縮機では、ケーシングの底部分に貯留されている潤滑油は、容積式ポンプによって吸い上げられて摺動部分に対して給油された後、ケーシング内を通って、底部分に貯留されていた位置に戻すように構成されている。

ところが、クランク軸のピン軸部の摺動部分に給油された潤滑油や、上部軸受の摺動部分に給油された潤滑油は、ケーシングの底部分の貯留場所から上方に遠く離れた位置まで運ばれており、再び、ケーシングの底部分の潤滑油の貯留場所に戻るまでの経路が長くなっている。このため、冷凍装置の運転状態によっては、摺動部分へ給油された後にケーシングの底部分の貯留場所に戻ろうとする潤滑油は、その経路の途中で、ケーシング内を流動する冷媒ガスと混ざり合って、ケーシングの外部に冷媒と共に多量に吐出されてしまうことがある。ここで、クランク軸のピン軸部の上方で可動スクロールの下方の空間における潤滑油について、運転状況によっては余剰分が生じることがあり、当該潤滑油の余剰分は、冷媒と共にケーシングの外部に吐出されてしまいやすい。特に、余剰部分における潤滑油の圧力上昇を抑制するために、当該潤滑油の余剰分が、ケーシングにおける冷媒の出口と連続した空間に向けて排出されるような構造を採用している場合には、冷媒と共にケーシングの外部に吐出されてしまいやすい。

この場合には、ケーシングの底部分の潤滑油が不足し、摺動部分に対する潤滑油の供給量が不足することになり、当該摺動部分やその周辺において、焼付けや異常な摩擦が生じ、当該部分にダメージが生じるおそれがあった。

本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、摺動部分に給油された潤滑油を下方油溜め部に戻す際に、ケーシングの外部に吐出されようとする冷媒と一緒に流出していくことを抑制することが可能なスクロール圧縮機を提供することにある。

第１観点に係るスクロール圧縮機は、ケーシング、圧縮機構、クランク軸、上部軸受、下部軸受、モータ、給油ポンプ、下方油溜め部、第１給油通路、第２給油通路、および、下部軸受給油横穴を備えている。圧縮機構は、ケーシング内に収納されており、固定スクロールと、固定スクロールとの間に圧縮室を形成しており下面側に筒状部が形成された可動スクロールを有している。クランク軸は、可動スクロールの筒状部に対して、上端部が連結されている。上部軸受は、クランク軸を周方向から支持している。下部軸受は、上部軸受よりも下方において、クランク軸を周方向から支持している。モータは、クランク軸を回転駆動させる。給油ポンプは、潤滑油を上方に向けて送る。下方油溜め部は、給油ポンプの下方の空間に設けられ、潤滑油を溜める。第１給油通路は、クランク軸の内部において軸方向に伸びるように形成され、下端が給油ポンプの送出側に連通しており、下部軸受に向けて貫通した開口を有することなく可動スクロールの筒状部の内側とクランク軸の上端部との間の隙間空間に連通するように伸びている。第２給油通路は、クランク軸の内部に第１給油通路とは別に軸方向に伸びるように形成されており、隙間空間に連通しつつ、下部軸受の高さ位置まで下方に伸びている。下部軸受給油横穴は、第２給油通路の内部から下部軸受の内周まで貫通するように伸びている。

このスクロール圧縮機では、運転状況の変化によって可動スクロールの筒状部の内側とクランク軸の上端部との間の隙間空間に対して潤滑油が過剰に供給されることがあっても、当該潤滑油を第２給油通路に逃がすことができる。このため、上部軸受周辺の摺動部分に供給された潤滑油が、ケーシング内部のうち冷媒が吐出される位置に連続した空間に移動してケーシングの外部へ流出してしまう量を少なく抑えることができる。

第２観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点に係るスクロール圧縮機において、第１上方給油横穴と第２上方給油横穴の少なくともいずれか一方をさらに備えている。第１上方給油横穴は、第１給油通路内から上部軸受の内周面に向けて伸びている。第２上方給油横穴は、第２給油通路内から上部軸受の内周面に向けて伸びている。

このスクロール圧縮機では、給油ポンプ、第１給油通路および第２給油通路による給油経路において、第１上方給油横穴または第２上方給油横穴が、下部軸受給油横穴よりも上流側に位置している。このため、下部軸受よりも潤滑油が不足しやすい上部軸受の摺動部分に対する、第１上方給油横穴または第２上方給油横穴を介した給油を優先させることが可能になる。

第３観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点または第２観点に係るスクロール圧縮機において、第３上方給油横穴と第４上方給油横穴の少なくともいずれか一方をさらに備えている。第３上方給油横穴は、第１給油通路内から筒状部の径方向内側の面である内周面に向けて伸びている。第４上方給油横穴は、第２給油通路内から筒状部の径方向内側の面である内周面に向けて伸びている。

このスクロール圧縮機では、給油ポンプ、第１給油通路および第２給油通路による給油経路において、第３上方給油横穴または第４上方給油横穴が、下部軸受給油横穴よりも上流側に位置している。このため、下部軸受よりも潤滑油が不足しやすいピン軸受の摺動部分に対する、第３上方給油横穴または第４上方給油横穴を介した給油を優先させることが可能になる。

第４観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれかに係るスクロール圧縮機において、第２給油通路の軸心の位置は、第１給油通路の軸心の位置よりも、クランク軸の外周に対する軸心に近い位置に配置されている。

このスクロール圧縮機では、クランク軸が回転している状態であっても、第２給油通路内の潤滑油には遠心力が作用しにくいため、第２給油通路内の潤滑油は自重によって下方に向けて降下しやすい。このため、下部軸受に対する給油をより容易に行うことが可能になる。

第５観点に係るスクロール圧縮機は、第４観点に係るスクロール圧縮機において、第２給油通路の軸心の位置は、クランク軸の外周に対する軸心の位置と同じである。

このスクロール圧縮機では、下部軸受に対する給油がより容易になるとともに、クランク軸の強度の低下を抑制することができる。

第６観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点から第５観点のいずれかに係るスクロール圧縮機において、案内溝をさらに備えている。案内溝は、クランク軸の外表面のうち下部軸受給油横穴の一端が位置している部分から、クランク軸の外表面と下部軸受との間において、下方油溜め部に向けて伸びるように形成された溝である。

このスクロール圧縮機では、下部軸受給油横穴を介して下部軸受の摺動部分に給油された潤滑油を、より確実に下方油溜め部に返油させ、ケーシングの外部に漏れ出す量を低減させることができる。

第１観点に係るスクロール圧縮機では、上部軸受周辺の摺動部分に供給された潤滑油が、ケーシングの外部へ流出してしまう量を少なく抑えることができる。

第２観点に係るスクロール圧縮機では、下部軸受よりも潤滑油が不足しやすい上部軸受の摺動部分に対する、第１上方給油横穴または第２上方給油横穴を介した給油を優先させることが可能になる。

第３観点に係るスクロール圧縮機では、下部軸受よりも潤滑油が不足しやすいピン軸受の摺動部分に対する、第３上方給油横穴または第４上方給油横穴を介した給油を優先させることが可能になる。

第４観点に係るスクロール圧縮機では、下部軸受に対する給油をより容易に行うことが可能になる。

第５観点に係るスクロール圧縮機では、下部軸受に対する給油がより容易になるとともに、クランク軸の強度の低下を抑制することができる。

第６観点に係るスクロール圧縮機では、下部軸受給油横穴を介して下部軸受の摺動部分に給油された潤滑油を、より確実に下方油溜め部に返油させ、ケーシングの外部に漏れ出す量を低減させることができる。

第１実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 図１のＸ部分の部分拡大断面図である。 クランク軸の下端近傍の構造を示す概略図である。 クランク軸の下端近傍と下部軸受との間の様子を示す概略図である。 他の実施形態（４−１）に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 他の実施形態（４−２）に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機を、図面を参照しながら説明する。

（１）第１実施形態
図１に、スクロール圧縮機１の縦断面図を示す。図２に、図１のＸ部分の部分拡大断面図を示す。図３に、クランク軸１７の下端近傍の様子についての概略図を示す。図４に、クランク軸１７の下端近傍と下部軸受２７との間の様子を示す概略図を示す。

スクロール圧縮機１は、蒸発器や、凝縮器、膨張機構などと共に冷媒回路を構成する。このスクロール圧縮機１は、冷媒回路中において、冷媒ガスを圧縮する役割を担う。

スクロール圧縮機１は、主として、縦長円筒状の密閉ドーム型の本体ケーシング１０、上部軸受３２、下部軸受２７、モータ１６、容積式ポンプ７９、吸入管１９、吐出管２０と、スクロール圧縮機構１５、駆動軸であるクランク軸１７、油戻しガイド７１と、油分離板７３等を有して構成されている。以下、このスクロール圧縮機１の構成部品についてそれぞれ詳述していく。

（１−１）本体ケーシング
本体ケーシング１０は、縦長の密閉容器であり、略円筒状の胴部ケーシング部１１と、胴部ケーシング部１１の上端部に気密状に溶接される椀状の上壁部１２と、胴部ケーシング部１１の下端部に気密状に溶接される椀状の底壁部１３とを有する。そして、この本体ケーシング１０には、主に、冷媒ガスを圧縮するスクロール圧縮機構１５と、スクロール圧縮機構１５の下方に配置されるモータ１６とが収容されている。このスクロール圧縮機構１５とモータ１６とは、本体ケーシング１０内を上下方向に伸びるように配置されるクランク軸１７によって連結されている。なお、スクロール圧縮機構１５とモータ１６との間には、間隙空間１８が生じている。

（１−２）上部軸受
上部軸受３２は、ケーシング１０内の中央よりやや上方に位置しており、後述するハウジング２３の内周部分によって構成されており、クランク軸１７の上方部分を軸受メタル８８を介して周方向外側から支持している。上部軸受３２のハウジング２３との関係は、後述する。

（１−３）下部軸受
下部軸受２７は、モータ１６の下方の下部空間に配設されている。この下部軸受２７は、胴部ケーシング部１１に固定されるとともに、図３および図４に示すように、クランク軸１７の下端近傍を軸受メタル８９を介して周方向から支持している。

（１―４）モータ
モータ１６は、本実施形態においてＤＣモータであって、主に、本体ケーシング１０の内壁面に固定された環状の固定子５１と、固定子５１の内側に僅かな隙間（エアギャップ通路）をもって回転自在に収容された回転子５２とから構成されている。

固定子５１には、上方および下方に銅線が巻回されており、コイルエンド５３が形成されている。固定子５１のコイルエンド５３の上端は、ハウジング２３の上部軸受３２の下端とほぼ同じ高さ位置になるように配置されている。固定子５１の外周面には、固定子５１の上端面から下端面に亘って鉛直方向に伸びる溝状のコアカット部５１ａが、周方向に所定間隔をおいて複数個所に設けられている。そして、このコアカット部５１ａにより、胴部ケーシング部１１の内周側と固定子５１の外周側との間に上下方向に伸びるモータ冷却通路５５が形成されている。また、図１に示すように、固定子５１の外周側と本体ケーシング１０の内周側との間には、潤滑油の下降が可能な油戻し流路７４が形成されている。

回転子５２は、上下方向に伸びるように胴部ケーシング部１１の軸心に配置されたクランク軸１７を介してスクロール圧縮機構１５の可動スクロール２６に駆動連結されている
（１−５）容積式ポンプ
クランク軸１７の下端には、クランク軸１７の第１給油通路１７ａに下方油溜め部Ｐの潤滑油を吸い上げる容積式ポンプ７９が設けられている。本第１実施形態では、容積式ポンプ７９としては、いわゆるトロコイドポンプが採用されている。

この容積式ポンプ７９の吐出側は、図３および図４に示すように、第１給油通路１７ａの下端部分と径方向において連通しており、クランク軸１７とともに回転することで、潤滑油を吸い上げる構成となっている。

このように潤滑油を摺動部分へ供給するためのポンプとして、差圧ポンプ等ではなくて容積式ポンプを採用することで、下部軸受２７の摺動部分に対する給油をより行いやすくすることが可能になっている。すなわち、スクロール圧縮機構１５が駆動して給油先と給油元との圧力差が生じている状態に限られず、容積式ポンプ７９によって下方油溜め部Ｐの潤滑油を汲み上げることで、クランク軸１７の第１給油通路１７ａおよび第２給油通路９０を介して下部軸受２７の摺動部分へより確実に給油することが可能になっている。

（１−６）吸入管
吸入管１９は、冷媒回路の冷媒をスクロール圧縮機構１５に導くための配管であって、本体ケーシング１０の上壁部１２に気密状に嵌入されている。吸入管１９は、ケーシング１０内部の上方の空間である低圧空間２９を上下方向に貫通すると共に、下端部が固定スクロール２４に嵌入されている。

（１−７）吐出管
吐出管２０は、本体ケーシング１０内の冷媒を本体ケーシング１０外に吐出させるための配管であって、本体ケーシング１０の胴部ケーシング部１１に気密状に嵌入されている。そして、この吐出管２０の端部は、胴体ケーシング部１１の内周面からさらに内側に突き出した位置となるように設けられている。吐出管２０の内側は、高圧空間２８および当該高圧空間２８と連続している空間と対して、繋がっている。

（１−８）スクロール圧縮機構
スクロール圧縮機構１５は、図１に示すように、主に、ハウジング２３と、ハウジング２３の上方に密着して配置される固定スクロール２４と、固定スクロール２４に噛合する可動スクロール２６とから構成されている。

以下、このスクロール圧縮機構１５の構成部品についてそれぞれ詳述していく。

（１−８−１）固定スクロール
固定スクロール２４は、図１に示すように、平板状の鏡板２４ａ、および、鏡板２４ａの下面から下方に伸びて形成された下面視が渦巻き状（インボリュート状）のラップ２４ｂを有している。

鏡板２４ａは、上面側の略軸中心において軸方向に貫通した吐出口４１を有している。なお、この吐出口４１は、後述する圧縮室４０に連通している。吐出口４１は、上下方向に伸びるように形成されている。

鏡板２４ａの上面側において吐出口４１のさらに上部には、吐出口４１の上端開口部分をさらに水平方向に拡大して上方に伸びる拡大凹部４２が形成されている。この拡大凹部４２には、上方から塞ぐように、蓋体４４がボルト４４ａにより締結固定されている。拡大凹部４２と蓋体４４とによって上下方向に囲われた空間は、マフラー空間４５を形成している。このマフラー空間４５は、スクロール圧縮機構１５の運転音を消音させる膨張室として機能する。固定スクロール２４と蓋体４４との間には、図示しないガスケットを介して密着されることでシール構造が採用されている。

（１−８−２）可動スクロール
可動スクロール２６は、図１に示すように、鏡板２６ａと、鏡板２６ａの上面側に伸びるようにして形成された上面視が渦巻き状（インボリュート状）のラップ２６ｂと、鏡板２６ａの下面側に伸びるように形成されておりクランク軸１７の上端を受ける軸受部であるボス２６ｃと、鏡板２６ａの下面の径方向外側の両端部近傍において上方に凹むようにして形成された溝部２６ｄとを有している。

可動スクロール２６のボス２６ｃは、クランク軸１７の上端近傍を構成するピン軸部１７ｂを、径方向外側から覆っている。このようにして、可動スクロール２６とクランク軸１７とは、回転自在に連結されている。

可動スクロール２６の上方に伸びるラップ２６ｂは、固定スクロール２４の下方に伸びるラップ２４ｂと、径方向に重なるようにして、上下方向から噛み合わされている。ここで、固定スクロール２４のラップ２４ｂと可動スクロール２６のラップ２６ｂとは、各接触部分の間に圧縮室４０が形成されるようにして、噛み合わされている。

可動スクロール２６は、溝部２６ｄに嵌め込まれたオルダムリング３９を介して、ハウジング２３の上面によって支持されている。このオルダムリング３９は、可動スクロール２６の自転運動を防止するための部材であって、ハウジング２３に形成されるオルダム溝（図示せず）に嵌め込まれている。このオルダム溝は、長円形状の溝であって、ハウジング２３において互いに対向する位置に配設されている。ボス２６ｃには、上述のように、径方向内側に、クランク軸１７の上端のピン軸部１７ｂが挿入されている。

クランク軸１７が回転駆動することで、ピン軸部１７ｂに対して回転駆動力が伝わるように連結されているボス２６ｃがクランク軸１７からの力の作用を受けて、可動スクロール２６は、自転することなくハウジング２３内を公転する。その際に、可動スクロール２６の公転に伴って、固定スクロール２４のラップ２４ｂと可動スクロール２６のラップ２６ｂとによって形成されている圧縮室４０は、回転進行方向に進みながら吐出口４１との径方向の距離が短くなっていくことで、容積が中心に向かいながら収縮される。本実施形態に係るスクロール圧縮機１では、このようにして冷媒ガスを圧縮している。

以上の構造によって、容積式ポンプ７９により加圧された潤滑油は、クランク軸１７の内部を軸方向に貫通する第１給油通路１７ａを通して上昇し、後述する上部軸受給油横穴１７ｅやピン軸受給油横穴１７ｃに分岐した潤滑油以外の残りが、可動スクロール２６のボス２６ｃの内周面の内側の連結空間の一部であるクランク軸１７上端のピン軸上方空間３７（後述する）に送られる。ピン軸上方空間３７に送られた潤滑油は、一部が、後述する第２給油通路９０を介して降下し、下部軸受給油横穴１７ｄを介して下部軸受２７の摺動部分に給油される。

また、可動スクロール２６のボス２６ｃの内周面には、軸受メタル８７が嵌め込まれている。この軸受けメタル８７には、ピン軸上方空間３７からクランク室３１に向かう潤滑油の流れを許容し、逆方向であるクランク室３１からピン軸上方空間３７に向かう冷媒の流れは許容しにくいような逆止構造が採用されている。これにより、運転状態によってピン軸上方空間３７に対して潤滑油が過剰に供給されることがあっても、ピン軸上方空間３７からクランク室３１に向けて潤滑油の余剰分が排出されるように構成されている。

（１−８−３）ハウジング
ハウジング２３は、その外周面において周方向の全体に亘って胴部ケーシング部１１の内周面に対して圧入固定されている。これにより、胴部ケーシング部１１の径方向内側とハウジング２３の径方向外側とは、全周に亘って気密状に密着されている。このため、本体ケーシング１０の内部は、ハウジング２３下方の高圧空間２８とハウジング２３上方の低圧空間２９とに区画されていることになる。また、このハウジング２３には、上端面が固定スクロール２４の下端面と密着するように、固定スクロール２４がボルト（図示せず）により締結固定されている。

このハウジング２３には、上面中央に凹設されたクランク室３１と、下面中央から下方に延設された上部軸受３２とが形成されている。そして、この上部軸受３２は、クランク軸１７を周方向外側から回転自在に支持している。

また、ハウジング２３には、クランク室３１から外周面に通じるように径方向外側に伸びた径方向油通路３５が形成されている。クランク室３１内部まで供給された潤滑油は、この径方向油通路３５を通して、本体ケーシング１０の下部の下方油溜め部Ｐに戻される。

さらに、ハウジング２３の上面には、可動スクロール２６の鏡板２６ａとの隙間からのガス洩れを防止し、クランク室３１内部の高圧を保つために、シールリング８６が設けられている。

（１−８−４）その他
また、このスクロール圧縮機構１５には、固定スクロール２４の吐出口４１から出た冷媒ガスを、ハウジング２３の外周付近に形成された上下に伸びる連絡通路（図示せず）を通って、間隙空間１８へ流出させ構造が採用されている。間隙空間１８に流出した冷媒ガスは、その一部がモータ１６の固定子５１の外周面に形成されたコアカット部などを通って、モータ１６下部へ下降した後、他のコアカット部などを通って上昇して間隙空間１８へ戻る。冷媒ガスは、その後、間隙空間１８において、胴部ケーシング部１１の内周に沿うように旋回する他の冷媒ガスと合わさって、吐出管２０から本体ケーシング１０外に吐出される。

（１−９）クランク軸
クランク軸１７は、モータ１６の駆動力をスクロール圧縮機構１５へ伝達する駆動軸である。

クランク軸１７は、ハウジング２３の上部軸受３２および下部軸受２７によって本体ケーシング１０内部に回転自在に支持されている。クランク軸１７の中間部分は、モータ１６の回転子５２に同心状に連結されている。

また、クランク軸１７の上端には、クランク軸１７の中間部分から偏心してピン軸部１７ｂが設けられている。ピン軸部１７ｂは、可動スクロール２６のボス２６ｃの内周空間に向けて挿入されている。これにより、クランク軸１７がモータ１６の駆動力により回転することにより、可動スクロール２６は公転運動をすることが可能である。

クランク軸１７の内部には、クランク軸１７の軸方向に伸びている第１給油通路１７ａ、および、第１給油通路１７ａとは別に設けられており同様にクランク軸１７の軸方向に伸びている第２給油通路９０が形成されている。また、クランク軸１７の上部軸受３２の高さ位置において、第１給油通路１７ａの途中から径方向外側に向けて分岐して伸び出し、上部軸受３２において径方向に内外を連通している上部軸受給油横穴１７ｅが形成されている。潤滑油は、この上部軸受給油横穴１７ｅを介して、上部軸受３２の周辺の摺動部分に供給される。さらに、クランク軸１７のピン軸部１７ｂには、第１給油通路１７ａの途中から径方向外側に向けて分岐して伸び出し、ピン軸部１７ｂにおいて径方向に内外を連通しているピン軸受給油横穴１７ｃが形成されている。潤滑油は、このピン軸受給油横穴１７ｃを介して、可動スクロール２６のボス２６ｃの内周面とピン軸部１７ｂの外周面との間の摺動部分に供給される。

第１給油通路１７ａの下端は、図３に示すように、クランク軸の外周に対する軸心側に向けて容積式ポンプ７９の吐出側と連通している。第１給油通路１７ａの上端は、図２に示すように、クランク軸１７の上端部分まで伸びており、上端部分はピン軸上方空間３７側の上方に向けて開口している。

なお、第１給油通路１７ａの軸心は、クランク軸１７の外周面における軸心とは異なる位置となるように配置されている。すなわち、第１給油通路１７ａの軸心は、クランク軸１７の外周に対する軸心に対して偏心している。これにより、クランク軸１７が回転した際に、第１給油通路１７ａ内の潤滑油には遠心力が作用しやすくなり、上方に供給されやすくなる。

第２給油通路９０は、第１給油通路１７ａと同様に円筒形状であり、その軸心は、クランク軸１７の外周面における軸心と同一位置になるように配置されている。すなわち、第２給油通路９０の軸心は、第１給油通路１７ａの軸心よりも、クランク軸１７の外周面における軸心に近い配置になっている。これにより、第２給油通路９０の内部に存在している潤滑油は、クランク軸が回転駆動している状態であっても、遠心力が作用しにくくなっているため、潤滑油の自重により下方に下降しやすくなっている。

また、図３および図４に示すように、第２給油通路９０の下方における下部軸受２７周辺からは、下部軸受２７の内周面に向けて径方向に伸びるように、下部軸受給油横穴１７ｄが形成されている。図４に示すように、クランク軸１７の外周面のうち下部軸受給油横穴１７ｄの径方向外側端部の上方部分１７ｙは、下部軸受２７の内周面と互いに面接触するように構成されている。クランク軸１７の外周面には、図４に示すように、クランク軸１７の外表面と下部軸受２７の間において、下部軸受給油横穴１７ｄの径方向外側端部から、下方油溜め部Ｐ側である下方に向けて伸びるように形成された案内溝１７ｘが形成されている。この案内溝１７ｘは、下部軸受２７の内周面に接触しないように、径方向内側に向けて陥没した部分が上下方向に伸びた形状となっている。また、案内溝１７ｘの下方部分１７ｚは、クランク軸１７の外周面が下部軸受２７とは離れて位置している高さ位置まで下方に伸びた位置に設けられ、下方油溜め部Ｐと案内溝１７ｘとを繋げている。これにより、クランク軸１７の第２給油通路９０を降下して下部軸受給油横穴１７ｄから下部軸受２７の摺動部分に給油された潤滑油は、ケーシング１０内部の空間のうち下部軸受２７の上方の空間に漏れ出すことなく、下方油溜め部Ｐに対して確実に戻される。

第２給油通路９０の上端は、図２に示すように、クランク軸１７の上端部分まで伸びており、上端部分はピン軸上方空間３７側の上方に向けて開口している。第２給油通路９０と第１給油通路１７ａとは、ピン軸上方空間３７を介して空間的に繋がっているだけであり、互いに直接連通された部分は有していない。これにより、クランク軸１７の第１給油通路１７ａを介してピン軸上方空間３７に送られてきた潤滑油のうち余剰分は、第２給油通路９０の上方の開口している部分を介して第２給油通路９０の内部に流下していく。第２給油通路９０の内径は、本実施形態では、第１給油通路１７ａの内径と同じ内径となるように形成されている。

図１に示すように、可動スクロール２６のボス２６ｃ内部には、クランク軸１７先端のピン軸部１７ｂの上端面と可動スクロール２６の鏡板２６ａの下面との間の空間であるピン軸上方空間３７と、クランク軸１７先端のピン軸部１７ｂの外周面と可動スクロール２６のボス２６ｃの内周面との間の空間であるピン軸周方向空間３８（クランク室３１の一部）と、がそれぞれ形成されている。そして、クランク軸１７内部の第１給油通路１７ａを介して供給される潤滑油の一部は、ピン軸上方空間３７に供給される。なお、ピン軸上方空間３７とピン軸周方向空間３８との間は、ピン軸部１７ｂとボス２６ｃとの隙間である軸受隙間（通常数十ミクロン程度）が上下方向に伸びるようにして形成されている。

（１−１０）油戻しガイド
油戻しガイド７１は、図１に示すように、ハウジング２３の径方向外側の下方であって、モータ１６の上方の空間に配置され、胴体ケーシング部１１に対して固定され、胴体ケーシング部１１の内周面との間で流路７１ａを形成させる金属薄板状の部材である。

この流路７１ａは、ハウジング２３の径方向油通路３５と、油戻し流路７４の上部開口７４ａと、を連通させている。

（１−１１）油分離板
油分離板７３は、図１に示すように、本体ケーシング１０内部における固定子５１の下方に配置され、下降する冷媒ガスから潤滑油を分離して下方油溜め部Ｐに送る板状の部材である。

油分離板７３は、下部軸受２７の下面側に固定されている。油分離板７３のうち、油戻し流路７４の下部開口７４ｂの下方に想到する部分は、部分的に切り欠かれており、上下方向に貫通している。

（２）スクロール圧縮機の運転動作
次に、スクロール圧縮機１の運転動作について図１を参照しながら簡単に説明する。

まず、モータ１６の駆動が開始されると、クランク軸１７が回転し、可動スクロール２６が自転することなく公転運転を行う。

これにより、スクロール圧縮機構１５においては、低圧の冷媒ガスが、吸入管１９を通って圧縮室４０の周縁側から圧縮室４０に吸引され、圧縮室４０の容積変化に伴って圧縮され、高圧の冷媒ガスとなる。

この高圧の冷媒ガスは、圧縮室４０の中央部から吐出口４１を通ってマフラー空間４５へ吐出され、その後、ハウジング２３の連絡通路（図示せず）を通って間隙空間１８へ流出する。この間隙空間１８に流出した冷媒ガスは、一部が分流して胴部ケーシング部１１内周面に沿って円周方向に流れる。なお、このとき、冷媒ガスに混入している潤滑油が分離され、分離された潤滑油は下方油溜め部Ｐに貯留される。

一方、分流した冷媒ガスの他部は、モータ冷却通路５５を下側に向かって流れ、モータ下部空間にまで流れた後、反転して固定子５１と回転子５２との間のエアギャップ通路、または他のモータ冷却通路５５を上方に向かって流れる。その後、上昇した冷媒ガスは、他の冷媒ガスと間隙空間１８で合流し、吐出管２０を通じて本体ケーシング１０外に吐出される。

そして、本体ケーシング１０外に吐出された冷媒ガスは、冷媒回路を循環した後、再度吸入管１９を通ってスクロール圧縮機構１５に吸入されて圧縮される。

また、スクロール圧縮機１の駆動時には、本体ケーシング１０内部において、容積式ポンプ７９のポンプ作用により下方油溜め部Ｐの潤滑油が吸い上げられることで、クランク軸１７の第１給油通路１７ａを潤滑油が上昇していく。なお、第１給油通路１７ａを上昇してきた潤滑油は、一部が上部軸受給油横穴１７ｅにおいて分岐して、上部軸受３２の摺動部分に給油され、さらに他の一部がピン軸受給油横穴１７ｃにおいて分岐して、ピン軸部１７ｂと可動スクロール２６のボス２６ｃの間の摺動部分に給油される。さらに残りの潤滑油が第１給油通路１７ａを上昇し、ピン軸上方空間３７に送られる。ピン軸上方空間３７に送られた潤滑油の一部は、周囲の摺動部分に供給され、ピン軸上方空間３７に送られた潤滑油の他の一部は、第２給油通路９０の上端の開口している部分から第２給油通路９０内部に流れ込んで降下し、下部軸受給油横穴１７ｄを介して、下部軸受２７の摺動部分に対して給油される。上述のように配油される場合においてもなおピン軸上方空間３７において過剰に存在している潤滑油のみが、ピン軸上方空間３７からクランク室３１に向けて排出される。

（３）第１実施形態の特徴
第１実施形態に係るスクロール圧縮機１では、第１給油通路１７ａを介してピン軸上方空間３７に送られた潤滑油が過剰になることがあっても、当該ピン軸上方空間３７における潤滑油の過剰分は、第２給油通路９０内部に流れ込んで、下部軸受給油横穴１７ｄを介して下部軸受２７の摺動部分に対して給油される。このため、ピン軸上方空間３７に送られた潤滑油が過剰になることがあっても、ピン軸上方空間３７からクランク室３１に向けて潤滑油の余剰分が排出されにくくなるように構成されている。このため、クランク室３１から高圧空間２８に漏れ出す潤滑油の量を低減することができ、ケーシング１０の外部に向けて冷媒と共に吐出される潤滑油の量も低減することができる。

しかも、第２給油通路９０と下部軸受給油横穴１７ｄを介して下部軸受２７の摺動部分に給油された潤滑油は、高圧空間２８に漏れ出すことなく、すぐに、下方油溜め部Ｐに戻される。このため、下方油溜め部Ｐにおける潤滑油が枯渇しにくくすることができている。これにより、ピン軸部１７ｂの周辺や上部軸受３２の周辺や下部軸受２７の周辺における各摺動部分に対する給油を途絶えさせずに継続的に行うことができ、当該摺動部分における焼付けや異常な摩擦を抑制し、当該部分にダメージが生じることを回避することができている。

（４）他の実施形態
上記第１実施形態においては、本発明の一実施形態を例に挙げて説明した。

しかし、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して得られる実施形態も当然に含まれる。

（４−１）
上記第１実施形態では、クランク軸１７の第１給油通路１７ａ内や第２給油通路９０内から上部軸受３２の内側に向けて伸びている給油横穴が設けられていない場合を例に挙げて説明した。

しかし、実施形態としては、これに限られるものではなく、例えば、図５に示すように、ピン軸受給油横穴１７ｃが第１給油通路１７ａから分岐し、上部軸受給油横穴２１７ｅが第２給油通路９０から分岐するように構成されたクランク軸２１７を有するスクロール圧縮機２０１であってもよい。

なお、この上部軸受給油横穴２１７ｅは、クランク軸１７のうちピン軸部１７ｂの下方であって上部軸受３２によって囲われている高さ位置において、第２給油通路９０内部からクランク軸１７の径方向外側に向けて貫通するように形成されている。潤滑油は、この上部軸受給油横穴２１７ｅを介して、クランク軸１７の上方部分であってピン軸部１７ｂより下方の外表面と、ハウジング２３の上部軸受３２の内表面との間の摺動部分に供給される。

この場合には、ピン軸部１７ｂの周辺の摺動部分に対して優先的に給油させつつ、第２給油通路９０を下降する潤滑油を用いて上部軸受３２の周辺の摺動部分に対しても給油することが可能になる。

（４−２）
また、他の実施形態としては、例えば、図６に示すように、ピン軸受給油横穴３１７ｃが第２給油通路９０から分岐するように構成されたクランク軸３１７を有するスクロール圧縮機３０１であってもよい。

この場合には、上部軸受３２の周辺の摺動部分に対して優先的に給油することが可能になる。

（４−３）
上記第１実施形態では、第２給油通路９０の内径と第１給油通路１７ａの内径が等しい場合を例に挙げて説明した。

しかし、実施形態としては、これに限られるものではなく、例えば、第２給油通路９０の内径は、第１給油通路１７ａの内径よりも細く構成されていてもよい。第２給油通路９０の内径は、容積式ポンプ７９が吸い上げる潤滑油の流量のうち、下部軸受給油横穴１７ｄに対して供給する潤滑油の量を考慮して適宜決めるようにしてもよい。

（４−４）
上記第１実施形態では、第２給油通路９０の軸心とクランク軸１７の外周面に対する軸心とが同じ位置に設けられている場合を例に挙げて説明した。

しかし、実施形態としては、これに限られるものではなく、第２給油通路９０の軸心は、クランク軸１７の外周面に対する軸心とは異なる位置に偏心されていてもよい。

本発明のスクロール圧縮機では、例えば、上下方向にクランク軸が伸びており、下端部に潤滑油が貯留されているスクロール圧縮機において特に有用である。

１、２０１、３０１ スクロール圧縮機
１５ スクロール圧縮機構（圧縮機構）
１６ モータ
１７、２１７、３１７ クランク軸
１７ａ 第１給油通路
１７ｂ ピン軸部
１７ｃ ピン軸受給油横穴（第３上方給油横穴）
１７ｄ 下部軸受給油横穴（下部軸受給油横穴）
１７ｅ 上部軸受給油横穴（第１上方給油横穴）
１７ｘ 案内溝
２４ 固定スクロール
２６ 可動スクロール
２６ｃ ボス（筒状部）
２７ 下部軸受
３２ 上部軸受
３７ ピン軸上方空間（隙間空間）
３８ ピン軸周方向空間
４０ 圧縮室
７９ 容積式ポンプ（給油ポンプ）
９０ 第２給油通路
２１７ｅ 上部軸受給油横穴（第２上方給油横穴）
３１７ｃ ピン軸受給油横穴（第４上方給油横穴）
Ｐ 下方油溜め部

特開２０１１−１８５４号公報

Claims (6)

1. ケーシング（１０）と、
   前記ケーシング内に収納されており、固定スクロール（２４）と、前記固定スクロールとの間に圧縮室を形成しており下面側に筒状部（２６ｃ）が形成された可動スクロール（２６）と、を有する圧縮機構（１５）と、
   前記可動スクロールの前記筒状部に対して、上端部が連結されるクランク軸（１７）と、
   前記クランク軸を周方向から支持する上部軸受（３２）と、
   前記上部軸受よりも下方において、前記クランク軸を周方向から支持する下部軸受（２７）と、
   前記クランク軸を回転駆動させるモータ（１６）と、
   潤滑油を上方に向けて送る給油ポンプ（７９）と、
   前記給油ポンプの下方の空間に設けられ、潤滑油を溜める下方油溜め部（Ｐ）と、
   を備えたスクロール圧縮機において、
   前記クランク軸（１７）の内部において軸方向に伸びるように形成され、下端が前記給油ポンプ（７９）の送出側に連通しており、前記下部軸受（２７）に向けて貫通した開口を有することなく前記可動スクロール（２６）の前記筒状部（２６ｃ）の内側と前記クランク軸（１７）の上端部との間の隙間空間（３７）に連通するように伸びている第１給油通路（１７ａ）と、
   前記クランク軸の内部に前記第１給油通路（１７ａ）とは別に軸方向に伸びるように形成されており、前記隙間空間（３７）に連通しつつ、前記下部軸受（２７）の高さ位置まで下方に伸びている第２給油通路（９０）と、
   前記第２給油通路（９０）の内部から前記下部軸受（２７）の内周まで貫通するように伸びている下部軸受給油横穴（１７ｄ）と、
   を備えたスクロール圧縮機（１、２０１、３０１）。
2. 前記第１給油通路（１７ａ）内から前記上部軸受（３２）の内周面に向けて伸びた第１上部軸受給油横穴（１７ｅ）
   もしくは、
   前記第２給油通路（９０）内から前記上部軸受（３２）の内周面に向けて伸びた第２上部軸受給油横穴（２１７ｅ）
   のすくなくともいずれか１方をさらに備えた、
   請求項１に記載のスクロール圧縮機（２０１、３０１）。
3. 前記第１給油通路内から前記筒状部（２６ｃ）の径方向内側の面である内周面に向けて伸びた第３上方給油横穴（１７ｃ）
   もしくは、
   前記第２給油通路内から前記筒状部（２６ｃ）の径方向内側の面である内周面に向けて伸びた第４上方給油横穴（３１７ｃ）
   のすくなくともいずれか１方をさらに備えた、
   請求項１または２に記載のスクロール圧縮機（１、２０１、３０１）。
4. 前記第２給油通路（９０）の軸心の位置は、前記第１給油通路（１７ａ）の軸心の位置よりも、前記クランク軸（１７）の外周に対する軸心に近い位置に配置されている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機（１、２０１、３０１）。
5. 前記第２給油通路の軸心の位置は、前記クランク軸の外周に対する軸心の位置と同じである、
   請求項４に記載のスクロール圧縮機（１、２０１、３０１）。
6. 前記クランク軸（１７）の外表面のうち前記下部軸受給油横穴（１７ｄ）の一端が位置している部分から、前記クランク軸（１７）の外表面と前記下部軸受（２７）との間において、前記下方油溜め部（Ｐ）に向けて伸びるように形成された案内溝（１７ｘ）をさらに備えた、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機（１、２０１、３０１）。

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