JP2019056336A - Scroll type fluid machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定スクロール及び旋回スクロールにより区画される圧縮室の容積を変化させることで、流体を圧縮又は膨張させるスクロール型流体機械に関する。 The present invention relates to a scroll type fluid machine that compresses or expands fluid by changing the volume of a compression chamber partitioned by a fixed scroll and a turning scroll.
スクロール型流体機械の一例として、特開2004−300974号公報(特許文献1)に記載されるように、互いに噛み合わされる固定スクロール及び旋回スクロールを備えたスクロール型圧縮機が知られている。スクロール型圧縮機は、駆動軸を含む駆動部によって旋回スクロールが固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動することで、固定スクロール及び旋回スクロールにより区画される圧縮室の容積を変化させ、気体冷媒を圧縮して吐出する。 As an example of the scroll type fluid machine, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-300974 (Patent Document 1), a scroll type compressor having a fixed scroll and a turning scroll engaged with each other is known. In the scroll compressor, the orbiting scroll revolves around the axis of the fixed scroll by the drive unit including the drive shaft, thereby changing the volume of the compression chamber partitioned by the fixed scroll and the orbiting scroll, Compress and discharge.
駆動軸の一端部は、固定スクロール及び旋回スクロールを内包するハウジングを貫通して延び、ローラ軸受などの転がり軸受を介してハウジングに回転自由に支持されている。また、駆動軸の他端部は、ローラ軸受、ニードル軸受などの転がり軸受を介して、ハウジングに対して回転自由に支持されている。この場合、駆動軸の一端部の外周面とハウジングの内周面との間には、潤滑油を含んだ気体冷媒が外部に漏れることを抑制するためのリップシールが配設されている。 One end portion of the drive shaft extends through the housing containing the fixed scroll and the orbiting scroll, and is rotatably supported by the housing via a rolling bearing such as a roller bearing. The other end portion of the drive shaft is rotatably supported with respect to the housing via a rolling bearing such as a roller bearing or a needle bearing. In this case, a lip seal is disposed between the outer peripheral surface of the one end portion of the drive shaft and the inner peripheral surface of the housing to prevent the gaseous refrigerant containing the lubricating oil from leaking to the outside.
ところで、スクロール型圧縮機において、例えば、高速性能、耐衝撃性、静粛性の向上などを目的として、駆動軸の他端部を支持する転がり軸受に代えて、滑り軸受を使用することが検討されている。しかしながら、転がり軸受に代えて滑り軸受を使用すると、潤滑油を含んだ気体冷媒が滑り軸受を通って軸方向に流れ難くなるため、その下流に位置するリップシールの潤滑が不足してしまうおそれがあった。 By the way, in a scroll compressor, for example, for the purpose of improving high-speed performance, impact resistance, and quietness, it is considered to use a sliding bearing instead of a rolling bearing that supports the other end of the drive shaft. ing. However, if a sliding bearing is used instead of the rolling bearing, the gas refrigerant containing the lubricating oil is difficult to flow in the axial direction through the sliding bearing, so that there is a risk that the lip seal located downstream thereof will be insufficiently lubricated. there were.
このため、滑り軸受が圧入されるケーシングの圧入部に、気体冷媒をリップシール側に供給する供給通路と、リップシール側に供給された気体冷媒を戻す戻し通路と、を形成することが考えられる。しかしながら、旋回スクロールの公転旋回運動によって発生する振動を軽減するためのカウンターウェイトの位置によっては、その供給通路の入口が閉塞されて気体冷媒が流れ難くなってしまう。 For this reason, it is conceivable to form a supply passage for supplying the gaseous refrigerant to the lip seal side and a return passage for returning the gaseous refrigerant supplied to the lip seal side in the press-fitting portion of the casing into which the slide bearing is pressed. . However, depending on the position of the counterweight for reducing the vibration generated by the revolving orbiting motion of the orbiting scroll, the inlet of the supply passage is blocked, making it difficult for the gas refrigerant to flow.
そこで、本発明は、カウンターウェイトの位置にかかわらず、リップシール側に潤滑油を含んだ流体を供給可能とするスクロール型流体機械を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a scroll type fluid machine that can supply a fluid containing lubricating oil to the lip seal side regardless of the position of the counterweight.
このため、流体を圧縮又は膨張させるスクロールユニットと、スクロールユニットに回転駆動力を伝達する駆動軸と、駆動軸を回転自由に収容するハウジングと、を有し、駆動軸がハウジングを貫通する貫通部をリップシールによりシールすると共に、駆動軸と一体的に回転するカウンターウェイトにより振動を低減するスクロール型流体機械は、カウンターウェイトとリップシールとの間に位置する駆動軸を回転自由に支持する滑り軸受を備えている。また、滑り軸受が圧入されるハウジングの圧入部に、カウンターウェイト側からリップシール側へと流体を供給する第1の流体供給通路と、リップシール側からカウンターウェイト側へと流体を戻す第1の流体戻し通路と、が形成され、カウンターウェイトが回転可能に収容されるハウジングのクランク室に、スクロールユニット側から第1の流体供給通路の入口へと流体を導入する流体導入通路が形成されている。 For this reason, it has a scroll unit that compresses or expands a fluid, a drive shaft that transmits a rotational drive force to the scroll unit, and a housing that rotatably accommodates the drive shaft, and the drive shaft passes through the housing. The scroll type fluid machine that reduces the vibration by the counterweight that rotates integrally with the drive shaft while the seal is sealed by the lip seal is a sliding bearing that freely supports the drive shaft located between the counterweight and the lip seal. It has. In addition, a first fluid supply passage for supplying fluid from the counterweight side to the lip seal side and a first fluid return passage from the lip seal side to the counterweight side to the press-fitting portion of the housing into which the slide bearing is press-fitted And a fluid introduction passage for introducing fluid from the scroll unit side to the inlet of the first fluid supply passage is formed in the crank chamber of the housing in which the counterweight is rotatably accommodated. .
本発明によれば、カウンターウェイトの位置にかかわらず、リップシール側に潤滑油を含んだ気体冷媒を供給することができる。 According to the present invention, gas refrigerant containing lubricating oil can be supplied to the lip seal side regardless of the position of the counterweight.
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
なお、スクロール型流体機械としては、圧縮機又は膨張機のどちらでも使用することができるが、ここではスクロール型圧縮機を例にとって説明する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
As the scroll type fluid machine, either a compressor or an expander can be used. Here, a scroll type compressor will be described as an example.
図1は、車両のエンジンルームに取り付けられるスクロール型圧縮機1の一例を示す。
スクロール型圧縮機1は、例えば、車両用空調機器の冷媒回路に組み込まれ、冷媒回路の低圧側から吸入した気体冷媒(流体)を圧縮して吐出する。スクロール型圧縮機1の内部には潤滑油が封入されており、この潤滑油によって、軸受や摺動部分を潤滑すると共に摺動面のシールを行う。
FIG. 1 shows an example of a scroll compressor 1 attached to an engine room of a vehicle.
The scroll compressor 1 is incorporated in a refrigerant circuit of a vehicle air conditioner, for example, and compresses and discharges a gaseous refrigerant (fluid) sucked from the low pressure side of the refrigerant circuit. Lubricating oil is sealed inside the scroll compressor 1, and the lubricating oil lubricates the bearing and the sliding portion and seals the sliding surface.
スクロール型圧縮機1は、ハウジングを構成するリアハウジング2及びフロントハウジング4を備え、このフロントハウジング4内にスクロールユニット6が収容されている。そして、リアハウジング2、スクロールユニット6を構成する固定スクロール24のフランジ部29、及び、フロントハウジング4が、複数のボルト5によって締結されて接合されている。 The scroll compressor 1 includes a rear housing 2 and a front housing 4 constituting a housing, and a scroll unit 6 is accommodated in the front housing 4. The rear housing 2, the flange portion 29 of the fixed scroll 24 constituting the scroll unit 6, and the front housing 4 are fastened and joined by a plurality of bolts 5.
フロントハウジング4の内部空間には、駆動軸8がフロントハウジング4の長手方向(軸方向)に延びるように配置されている。駆動軸8は、スクロールユニット6側に位置する大径軸部10と、スクロールユニット6とは反対側の端部に位置し、フロントハウジング4を貫通して外部に突出する小径軸部12と、を有している。駆動軸8の大径軸部10は、主軸受14を介してフロントハウジング4に回転自由に支持され、その小径軸部12は、ボール軸受16を介してフロントハウジング4に回転自由に支持されている。従って、駆動軸8は、フロントハウジング4に対して回転自由に支持されている。 In the inner space of the front housing 4, the drive shaft 8 is disposed so as to extend in the longitudinal direction (axial direction) of the front housing 4. The drive shaft 8 has a large-diameter shaft portion 10 located on the scroll unit 6 side, a small-diameter shaft portion 12 that is located at the end opposite to the scroll unit 6 and protrudes outside through the front housing 4; have. The large-diameter shaft portion 10 of the drive shaft 8 is rotatably supported by the front housing 4 via a main bearing 14, and the small-diameter shaft portion 12 is rotatably supported by the front housing 4 via a ball bearing 16. Yes. Therefore, the drive shaft 8 is supported to be freely rotatable with respect to the front housing 4.
ここで、主軸受14は、多孔質の焼結金属からなる含油滑り軸受によって構成されている。主軸受14は、円筒形状をなしており、その外周面がフロントハウジング4の圧入部に圧入篏合され、その内周面によって駆動軸8の大径軸部10が回転自由に支持されている。そして、主軸受14と駆動軸8との間のクリアランス(ラジアルクリアランス)は、最小限に設定されている。 Here, the main bearing 14 is constituted by an oil-impregnated sliding bearing made of a porous sintered metal. The main bearing 14 has a cylindrical shape, and an outer peripheral surface thereof is press-fitted into a press-fit portion of the front housing 4, and the large-diameter shaft portion 10 of the drive shaft 8 is rotatably supported by the inner peripheral surface. . A clearance (radial clearance) between the main bearing 14 and the drive shaft 8 is set to a minimum.
また、駆動軸8の小径軸部12が貫通するフロントハウジング4の貫通部4Aには、リップシール59が取り付けられている。リップシール59の先端部は、駆動軸8の外周面に摺動自由に圧接されており、潤滑油を含んだ気体冷媒が貫通部4Aを通って外部に漏れることが抑制されている。 A lip seal 59 is attached to the through portion 4A of the front housing 4 through which the small diameter shaft portion 12 of the drive shaft 8 passes. The front end portion of the lip seal 59 is slidably pressed against the outer peripheral surface of the drive shaft 8, and gas refrigerant containing lubricating oil is prevented from leaking outside through the through portion 4 </ b> A.
さらに、小径軸部12の突出端には、電磁クラッチ18を内蔵した駆動プーリ20が取り付けられている。駆動プーリ20は、軸受22を介してフロントハウジング4に回転自由に支持されている。駆動プーリ20の回転は、電磁クラッチ18を介して駆動軸8に伝達可能となっている。従って、エンジンが駆動しているとき、電磁クラッチ18が接続されると、駆動軸8は、駆動プーリ20と一体的に回転する。 Further, a drive pulley 20 having a built-in electromagnetic clutch 18 is attached to the protruding end of the small diameter shaft portion 12. The drive pulley 20 is rotatably supported by the front housing 4 via a bearing 22. The rotation of the drive pulley 20 can be transmitted to the drive shaft 8 via the electromagnetic clutch 18. Therefore, when the electromagnetic clutch 18 is connected when the engine is driven, the drive shaft 8 rotates integrally with the drive pulley 20.
スクロールユニット6は、リアハウジング2とフロントハウジング4との間にフランジ部29が挟持された固定スクロール24と、固定スクロール24に対して噛み合うように組み付けられた旋回スクロール26と、を有している。固定スクロール24は、円盤形状の基板25と、基板25の一面に立設された渦巻き形状のラップ27と、を有している。基板25の周面には、フロントハウジング4の内周面に挿入されて篏合するインロー部28と、インロー部28のリアハウジング2側から外方に張り出したフランジ部29と、が形成されている。 The scroll unit 6 includes a fixed scroll 24 in which a flange portion 29 is sandwiched between the rear housing 2 and the front housing 4, and a turning scroll 26 assembled so as to mesh with the fixed scroll 24. . The fixed scroll 24 includes a disk-shaped substrate 25 and a spiral-shaped wrap 27 erected on one surface of the substrate 25. On the peripheral surface of the substrate 25, there are formed an inlay portion 28 that is inserted into the inner peripheral surface of the front housing 4 and mated, and a flange portion 29 that protrudes outward from the rear housing 2 side of the inlay portion 28. Yes.
そして、固定スクロール24は、基板25のインロー部28がフロントハウジング4に挿入篏合され、この状態において、フランジ部29がフロントハウジング4の開口端部に当接する。なお、図1において符号37を付した部材は、インロー部28とフロントハウジング4との間をシールするOリングである。 In the fixed scroll 24, the inlay portion 28 of the substrate 25 is inserted and engaged with the front housing 4, and in this state, the flange portion 29 comes into contact with the opening end portion of the front housing 4. In FIG. 1, a member denoted by reference numeral 37 is an O-ring that seals between the spigot portion 28 and the front housing 4.
旋回スクロール26は、円盤形状の基板30と、基板30の一面に立設されて固定スクロール24のラップ27と噛み合う渦巻き形状のラップ33と、を有している。そして、固定スクロール24のラップ27と旋回スクロール26のラップ33とが噛み合ったときに、ラップ33の先端部が固定スクロール24の基板25の一面に摺動自由に当接し、ラップ27の先端部が旋回スクロール26の基板30の一面に摺動自由に当接する。 The orbiting scroll 26 includes a disk-shaped substrate 30 and a spiral-shaped wrap 33 that is erected on one surface of the substrate 30 and meshes with the wrap 27 of the fixed scroll 24. When the wrap 27 of the fixed scroll 24 and the wrap 33 of the orbiting scroll 26 are engaged with each other, the tip of the wrap 33 comes into slidable contact with one surface of the substrate 25 of the fixed scroll 24, and the tip of the wrap 27 is The orbiting scroll 26 abuts on one surface of the substrate 30 so as to freely slide.
旋回スクロール26は、駆動軸8にて回転駆動されることによって、固定スクロール24の軸心周りに公転旋回運動する。旋回スクロール26が公転旋回運動すると、固定スクロール24のラップ27及び旋回スクロール26のラップ33が噛み合って協働し、その内部に潤滑油を含んだ気体冷媒を圧縮するための圧縮室35が形成される。このとき、圧縮室35の容積は、固定スクロール24に対する旋回スクロール26の公転旋回運動に伴って増減する。 The orbiting scroll 26 revolves around the axis of the fixed scroll 24 by being rotationally driven by the drive shaft 8. When the orbiting scroll 26 revolves, the wrap 27 of the fixed scroll 24 and the wrap 33 of the orbiting scroll 26 are engaged with each other, and a compression chamber 35 for compressing a gaseous refrigerant containing lubricating oil is formed therein. The At this time, the volume of the compression chamber 35 increases or decreases with the revolution orbiting motion of the orbiting scroll 26 relative to the fixed scroll 24.
旋回スクロール26を公転旋回運動させるため、旋回スクロール26の基板30の他面に突設されたボス32と駆動軸8の大径軸部10とは、クランクピン34、偏心ブッシュ36及びニードル軸受38を介して相互連結されている。また、偏心ブッシュ36には、図2に示すように、平面視で略半円形状をなすカウンターウェイト40が取り付けられている。カウンターウェイト40は、偏心ブッシュ36と一体的に回転し、旋回スクロール26が固定スクロール24の軸心周りに公転旋回運動することによって発生する振動などを打ち消して低減させる。このため、フロントハウジング4には、カウンターウェイト40が収容されて回転するための円柱形状のクランク室53が形成されている。ここで、大径軸部10及び小径軸部12を有する駆動軸8、並びに、駆動軸8と共に回転するクランクピン34、偏心ブッシュ36及びカウンターウェイト40により、旋回スクロール26を駆動する駆動部15が構成されている。 In order to revolve the orbiting scroll 26, the boss 32 projecting from the other surface of the substrate 30 of the orbiting scroll 26 and the large-diameter shaft portion 10 of the drive shaft 8 include a crank pin 34, an eccentric bush 36 and a needle bearing 38. Are interconnected via Further, as shown in FIG. 2, a counterweight 40 having a substantially semicircular shape in plan view is attached to the eccentric bush 36. The counterweight 40 rotates integrally with the eccentric bush 36 and cancels and reduces vibrations generated by the orbiting scroll 26 revolving around the axis of the fixed scroll 24. For this reason, the front housing 4 is formed with a cylindrical crank chamber 53 for accommodating and rotating the counterweight 40. Here, the drive shaft 8 having the large-diameter shaft portion 10 and the small-diameter shaft portion 12, and the drive portion 15 that drives the orbiting scroll 26 by the crank pin 34, the eccentric bush 36, and the counterweight 40 that rotate together with the drive shaft 8 are provided. It is configured.
フロントハウジング4の内部には、スクロールユニット6のスラスト力を支持する、円環形状の支持面31が形成されている。支持面31には、円環形状のスラストプレート42が支持されている。スラストプレート42は、旋回スクロール26の基板30の他面とフロントハウジング4の支持面31との間に配置されており、旋回スクロール26を公転旋回運動可能に支持する。即ち、フロントハウジング4の支持面31及びスラストプレート42が、旋回スクロール26を公転旋回運動可能に支持するスラスト支持部となる。 An annular support surface 31 that supports the thrust force of the scroll unit 6 is formed inside the front housing 4. An annular thrust plate 42 is supported on the support surface 31. The thrust plate 42 is disposed between the other surface of the substrate 30 of the orbiting scroll 26 and the support surface 31 of the front housing 4, and supports the orbiting scroll 26 so as to be capable of revolving orbiting. That is, the support surface 31 and the thrust plate 42 of the front housing 4 serve as a thrust support portion that supports the orbiting scroll 26 so as to be capable of revolving orbiting.
固定スクロール24とリアハウジング2の端壁43との間には、吐出室44が形成されている。固定スクロール24の基板25には、圧縮室35と吐出室44とを連通させる吐出孔45が形成されている。吐出室44には、吐出孔45を開閉する吐出弁46が配置されている。また、リアハウジング2には、吐出室44に開口する吐出ポート51が形成されている。 A discharge chamber 44 is formed between the fixed scroll 24 and the end wall 43 of the rear housing 2. A discharge hole 45 that allows the compression chamber 35 and the discharge chamber 44 to communicate with each other is formed in the substrate 25 of the fixed scroll 24. A discharge valve 46 that opens and closes the discharge hole 45 is disposed in the discharge chamber 44. In addition, a discharge port 51 that opens to the discharge chamber 44 is formed in the rear housing 2.
なお、図1において、符号61を付した部材は、フロントハウジング4の外面に形成された取付部であり、符号62を付した部材は、リアハウジング2の端壁43の外面に形成された取付部である。スクロール型圧縮機1は、これらの取付部61及び62を介して、ボルトによってエンジンルームの所定箇所(取付箇所)に取り付けられている。 In FIG. 1, a member denoted by reference numeral 61 is an attachment portion formed on the outer surface of the front housing 4, and a member denoted by reference numeral 62 is an attachment formed on the outer surface of the end wall 43 of the rear housing 2. Part. The scroll compressor 1 is attached to a predetermined location (attachment location) of the engine room with bolts through these attachment portions 61 and 62.
スラストプレート42及び旋回スクロール26の基板30の外周を臨む位置であって、駆動軸8よりスクロールユニット6側のフロントハウジング4の周壁には、スラストプレート42及び基板30を跨ぐように、低圧の気体冷媒を導入するための吸入ポート49が形成されている。吸入ポート49の中心線C1は、スラストプレート42よりスクロールユニット6側に所定距離だけオフセットされている。このため、吸入ポート49の流路断面積は、スラストプレート42を挟んで、符号49Aで示すスクロールユニット6側が、符号49Bで示す駆動部15側より大きくなっている。 A low-pressure gas is placed on the peripheral wall of the front housing 4 on the scroll unit 6 side of the drive shaft 8 so as to straddle the thrust plate 42 and the substrate 30 at a position facing the outer periphery of the substrate 30 of the thrust plate 42 and the orbiting scroll 26. A suction port 49 for introducing the refrigerant is formed. The center line C1 of the suction port 49 is offset from the thrust plate 42 toward the scroll unit 6 by a predetermined distance. For this reason, the flow path cross-sectional area of the suction port 49 is larger on the scroll unit 6 side indicated by reference numeral 49A than on the drive unit 15 side indicated by reference numeral 49B across the thrust plate 42.
カウンターウェイト40とリップシール59との間に位置する駆動軸8の大径軸部10を回転自由に支持する主軸受14として、円筒形状の滑り軸受を使用すると、吸入ポート49から吸入された潤滑油を含んだ気体冷媒が、主軸受14を通ってリップシール59に供給される流量が低下してしまう。そこで、以下で説明するように、吸入ポート49から吸入された潤滑油を含んだ気体冷媒をリップシール59に供給する供給通路と、リップシール59に供給された潤滑油を含んだ気体冷媒を吸入ポート49側に戻す戻し通路と、を設けることで、リップシール59の潤滑を確保する。 When a cylindrical slide bearing is used as the main bearing 14 that rotatably supports the large-diameter shaft portion 10 of the drive shaft 8 positioned between the counterweight 40 and the lip seal 59, lubrication sucked from the suction port 49 is performed. The flow rate at which the gaseous refrigerant containing oil is supplied to the lip seal 59 through the main bearing 14 is reduced. Therefore, as will be described below, a supply passage that supplies the lip seal 59 with the gaseous refrigerant containing the lubricating oil sucked from the suction port 49 and the gaseous refrigerant containing the lubricating oil supplied to the lip seal 59 are sucked. By providing a return passage returning to the port 49 side, lubrication of the lip seal 59 is ensured.
図3及び図4は、供給通路及び戻し通路の一例を示す。
フロントハウジング4の支持面31であって吸入ポート49を臨む所定箇所には、支持面31の外周端から内周端に向かって半径方向に延びる第1の供給通路47が形成されている。また、フロントハウジング4の支持面31であって駆動軸8の軸心を挟んだ第1の供給通路47と反対側の所定箇所には、その外周端から内周端に向かって半径方向に延びる第1の戻し通路48が形成されている。従って、第1の供給通路47は、フロントハウジング4の周壁に形成された吸入ポート49から吸入された潤滑油を含んだ気体冷媒をクランク室53へと供給する。第1の戻し通路48は、クランク室53から吸入ポート49側へと潤滑油を含んだ気体冷媒を戻す。ここで、第1の供給通路47及び第1の戻し通路48が、夫々、第2の流体供給通路及び第2の流体戻し通路の一例として挙げられる。
3 and 4 show an example of the supply passage and the return passage.
A first supply passage 47 extending in the radial direction from the outer peripheral end of the support surface 31 toward the inner peripheral end is formed at a predetermined position on the support surface 31 of the front housing 4 facing the suction port 49. Further, a predetermined portion of the support surface 31 of the front housing 4 opposite to the first supply passage 47 across the axis of the drive shaft 8 extends in a radial direction from the outer peripheral end toward the inner peripheral end. A first return passage 48 is formed. Accordingly, the first supply passage 47 supplies the crank chamber 53 with the gaseous refrigerant containing the lubricating oil sucked from the suction port 49 formed in the peripheral wall of the front housing 4. The first return passage 48 returns the gaseous refrigerant containing the lubricating oil from the crank chamber 53 to the suction port 49 side. Here, the first supply passage 47 and the first return passage 48 are examples of the second fluid supply passage and the second fluid return passage, respectively.
第1の供給通路47は、支持面31の外周端から内周端に向かうにつれて、深さが徐々に深くなると共に幅が徐々に狭くなる凹溝から構成されている。また、第1の戻し通路48は、支持面31の外周端から内周端に向かうにつれて、深さが徐々に深くなる略同一幅の凹溝から構成されている。即ち、第1の供給通路47及び第1の戻し通路48は、潤滑油を含んだ気体冷媒の入口側が大きくなっているため、その気体冷媒を円滑に流入させることができる。 The first supply passage 47 is formed of a concave groove that gradually increases in depth and gradually decreases in width from the outer peripheral end to the inner peripheral end of the support surface 31. Further, the first return passage 48 is constituted by a concave groove having substantially the same width whose depth gradually increases from the outer peripheral end of the support surface 31 toward the inner peripheral end. That is, the first supply passage 47 and the first return passage 48 have a large inlet side of the gas refrigerant containing the lubricating oil, and therefore the gas refrigerant can flow smoothly.
スクロールユニット6が気体冷媒を吸入、圧縮及び吐出する行程において、旋回スクロール26からスラストプレート42及び支持面31に作用するスラスト力が最大となる箇所が存在する。従って、第1の供給通路47及び第1の戻し通路48は、スラスト力が最大となる箇所を避けて形成することが望ましい。 In the stroke in which the scroll unit 6 sucks, compresses and discharges the gaseous refrigerant, there is a portion where the thrust force acting on the thrust plate 42 and the support surface 31 from the orbiting scroll 26 is maximized. Therefore, it is desirable that the first supply passage 47 and the first return passage 48 be formed so as to avoid a portion where the thrust force is maximum.
主軸受14が圧入されるフロントハウジング4の圧入部の所定箇所には、主軸受14の軸方向に沿って延びる、第2の供給通路63及び第2の戻し通路64が夫々形成されている。ここで、第1の供給通路47及び第2の供給通路63は、駆動軸8の横断面に垂直な方向から見て、駆動軸8の軸心を通る同一直線上に形成されている。また、第1の戻し通路48及び第2の戻し通路64は、第1の供給通路47及び第2の供給通路63と同様に、駆動軸8の横断面に垂直な方向から見て、駆動軸8の軸心を通る同一直線上に形成されている。従って、第2の供給通路63は、カウンターウェイト40側からリップシール59側へと潤滑油を含んだ気体冷媒を供給する。第2の戻し通路64は、リップシール59側からカウンターウェイト40側へと潤滑油を含んだ気体冷媒を戻す。ここで、第2の供給通路63及び第2の戻し通路64が、夫々、第1の流体供給通路及び第1の流体戻し通路の一例として挙げられる。 A second supply passage 63 and a second return passage 64 that extend along the axial direction of the main bearing 14 are formed at predetermined positions of the press-fitting portion of the front housing 4 into which the main bearing 14 is press-fitted. Here, the first supply passage 47 and the second supply passage 63 are formed on the same straight line passing through the axis of the drive shaft 8 when viewed from the direction perpendicular to the cross section of the drive shaft 8. Similarly to the first supply passage 47 and the second supply passage 63, the first return passage 48 and the second return passage 64 have a drive shaft as viewed from the direction perpendicular to the cross section of the drive shaft 8. It is formed on the same straight line passing through the eight axes. Therefore, the second supply passage 63 supplies a gaseous refrigerant containing lubricating oil from the counterweight 40 side to the lip seal 59 side. The second return passage 64 returns the gaseous refrigerant containing the lubricating oil from the lip seal 59 side to the counterweight 40 side. Here, the second supply passage 63 and the second return passage 64 are examples of the first fluid supply passage and the first fluid return passage, respectively.
第2の供給通路63及び第2の戻し通路64は、スクロールユニット6側からリップシール59側へと向かうにつれて、その深さが徐々に浅くなる略同一幅の凹溝から構成されている。これは、フロントハウジング4は、スクロールユニット6側の径が大きく、貫通部4A側の径が小さくなっており、主軸受14が圧入される圧入部の外周面が円錐形状をなしていることから、その形状に適合させるためである。そして、第2の供給通路63及び第2の戻し通路64の半径外方に位置するフロントハウジング4の外周面には、図5に示すように、フロントハウジング4の軸方向(長手方向)に沿って延びる補強リブ66が突出形成されている。フロントハウジング4の外周面に補強リブ66を形成することによって、第2の供給通路63及び第2の戻し通路64が位置する部分の外壁の厚さが薄くなることを回避し、フロントハウジング4の強度を確保することができる。 The second supply passage 63 and the second return passage 64 are constituted by concave grooves having substantially the same width, the depth of which gradually decreases from the scroll unit 6 side toward the lip seal 59 side. This is because the front housing 4 has a large diameter on the scroll unit 6 side and a small diameter on the through portion 4A side, and the outer peripheral surface of the press-fitted portion into which the main bearing 14 is press-fitted has a conical shape. In order to adapt to the shape. As shown in FIG. 5, the outer peripheral surface of the front housing 4 positioned radially outward of the second supply passage 63 and the second return passage 64 is along the axial direction (longitudinal direction) of the front housing 4. A reinforcing rib 66 extending in a protruding manner is formed. By forming the reinforcing rib 66 on the outer peripheral surface of the front housing 4, it is possible to avoid the thickness of the outer wall of the portion where the second supply passage 63 and the second return passage 64 are located from being reduced. Strength can be secured.
なお、第2の供給通路63及び第2の戻し通路64は、第1の供給通路47及び第1の戻し通路48と同様に、スクロールユニット6が気体冷媒を吸入、圧縮及び吐出する行程において、旋回スクロール26からスラストプレート42及び支持面31に作用するスラスト力が最大となる箇所を避けて形成することが望ましい。 Note that the second supply passage 63 and the second return passage 64 are similar to the first supply passage 47 and the first return passage 48 in the stroke in which the scroll unit 6 sucks, compresses and discharges the gaseous refrigerant. It is desirable to avoid the location where the thrust force acting on the thrust plate 42 and the support surface 31 from the orbiting scroll 26 is maximized.
ところで、偏心ブッシュ36と一体的に回転するカウンターウェイト40が、図2に示すように、吸入ポート49側に位置すると、第2の供給通路63の入口がカウンターウェイト40によって閉塞され、気体冷媒が第1の供給通路47から第2の供給通路63へと流れ難くなってしまう。このため、リップシール59へと供給される気体冷媒の流量が一時的に低下し、その間、リップシール59の潤滑が不足しがちになってしまう。なお、カウンターウェイト40がさらに回転して吸入ポート49側から離れると、第2の供給通路63の入口が開通して気体冷媒の流通が再開される。 By the way, when the counterweight 40 that rotates integrally with the eccentric bush 36 is positioned on the suction port 49 side as shown in FIG. 2, the inlet of the second supply passage 63 is closed by the counterweight 40, and the gas refrigerant is It becomes difficult to flow from the first supply passage 47 to the second supply passage 63. For this reason, the flow rate of the gaseous refrigerant supplied to the lip seal 59 is temporarily reduced, and during that time, the lip seal 59 tends to be insufficiently lubricated. When the counterweight 40 further rotates and moves away from the suction port 49 side, the inlet of the second supply passage 63 is opened and the circulation of the gaseous refrigerant is resumed.
そこで、クランク室53の内周面の所定箇所には、フロントハウジング4の軸方向に沿って延びる第3の供給通路65が形成されている。第3の供給通路65は、略同一幅の凹溝からなり、第1の供給通路47の出口と第2の供給通路63の入口とを連通させ、スクロールユニット6側から第2の供給通路63の入口へと気体冷媒を導入する。このようにすれば、フロントハウジング4に対するカウンターウェイト40の位置にかかわらず、第1の供給通路47と第2の供給通路63とが連通し、気体冷媒をリップシール59側に常時供給することができる。ここで、第3の供給通路65が、流体導入通路の一例として挙げられる。 Therefore, a third supply passage 65 extending along the axial direction of the front housing 4 is formed at a predetermined location on the inner peripheral surface of the crank chamber 53. The third supply passage 65 is formed of a concave groove having substantially the same width, and communicates the outlet of the first supply passage 47 and the inlet of the second supply passage 63, and the second supply passage 63 from the scroll unit 6 side. Introduce gaseous refrigerant to the inlet. In this way, regardless of the position of the counterweight 40 with respect to the front housing 4, the first supply passage 47 and the second supply passage 63 communicate with each other so that gaseous refrigerant can be constantly supplied to the lip seal 59 side. it can. Here, the third supply passage 65 is an example of the fluid introduction passage.
次に、スクロール型圧縮機1の作用について説明する。
図示しないエンジンの回転駆動力が駆動プーリ20に伝達されている状態において、電磁クラッチ18を作動させると、駆動軸8が駆動プーリ20と一体的に回転する。駆動軸8が回転すると、その回転駆動力がクランクピン34、偏心ブッシュ36及びニードル軸受38を介してスクロールユニット6の旋回スクロール26に伝達され、旋回スクロール26が自転することなく固定スクロール24の軸心周りに公転旋回運動する。旋回スクロール26が公転旋回運動すると、フロントハウジング4の吸入ポート49から潤滑油を含んだ気体冷媒がその内部へと吸入される。吸入ポート49から吸入された気体冷媒は、スラストプレート42があることから、スクロールユニット6側と駆動部15側とに分流される。このとき、前述したように、吸入ポート49の流路断面積は、スラストプレート42を挟んでスクロールユニット6側(49A)が駆動部15側(49B)より大きくなっているため、スクロールユニット6側に分流される気体冷媒の方が、駆動部15側に分流される気体冷媒より多くなる。
Next, the operation of the scroll compressor 1 will be described.
When the electromagnetic clutch 18 is operated in a state where the rotational driving force of an engine (not shown) is transmitted to the driving pulley 20, the driving shaft 8 rotates integrally with the driving pulley 20. When the drive shaft 8 rotates, the rotational driving force is transmitted to the orbiting scroll 26 of the scroll unit 6 via the crank pin 34, the eccentric bush 36 and the needle bearing 38, and the shaft of the fixed scroll 24 does not rotate. Revolves around the mind. When the orbiting scroll 26 revolves, the gaseous refrigerant containing the lubricating oil is sucked into the inside from the suction port 49 of the front housing 4. The gas refrigerant sucked from the suction port 49 is divided into the scroll unit 6 side and the drive unit 15 side because of the thrust plate 42. At this time, as described above, the flow path cross-sectional area of the suction port 49 is larger on the scroll unit 6 side (49A) than the drive unit 15 side (49B) across the thrust plate 42. The amount of the gas refrigerant that is diverted to the flow increases more than the gas refrigerant that is diverted to the drive unit 15 side.
そして、スクロールユニット6側に分流された気体冷媒は、スクロールユニット6の半径外方に位置する圧縮室35に吸入される(吸入行程)。固定スクロール24の軸心周りに旋回スクロール26が公転旋回運動することにより、圧縮室35は中央側に向けて容積が徐々に小さくなり、圧縮室35に吸入された気体冷媒が圧縮される(圧縮行程)。このように圧縮された高圧の気体冷媒は、圧縮室35から吐出孔45、吐出弁46、吐出室44及び吐出ポート51を介して、スクロール型圧縮機1から吐出される。 Then, the gas refrigerant branched to the scroll unit 6 side is sucked into the compression chamber 35 located radially outward of the scroll unit 6 (suction stroke). As the orbiting scroll 26 revolves around the axis of the fixed scroll 24, the volume of the compression chamber 35 gradually decreases toward the center, and the gaseous refrigerant sucked into the compression chamber 35 is compressed (compression). Process). The compressed high-pressure gaseous refrigerant is discharged from the scroll compressor 1 from the compression chamber 35 through the discharge hole 45, the discharge valve 46, the discharge chamber 44 and the discharge port 51.
一方、駆動部15側に分流された気体冷媒は、第1の供給通路47に流入し、図1において破線の矢印で示すように、第1の供給通路47を通過してクランク室53へと供給される。このとき、カウンターウェイト40が吸入ポート49から離れた位置にあれば、クランク室53へと供給された気体冷媒は、そこに含まれる潤滑油によって、クランクピン34、偏心ブッシュ36などの摺動部分を潤滑する。 On the other hand, the gaseous refrigerant branched to the drive unit 15 side flows into the first supply passage 47 and passes through the first supply passage 47 to the crank chamber 53 as shown by the broken arrow in FIG. Supplied. At this time, if the counterweight 40 is at a position away from the suction port 49, the gas refrigerant supplied to the crank chamber 53 is slid by sliding parts such as the crank pin 34 and the eccentric bush 36 by the lubricating oil contained therein. Lubricate.
クランク室53へと供給された気体冷媒の一部は、図6に示すように、クランク室53の内周面に形成された第3の供給通路65へと流入する。このとき、第3の供給通路65は、クランク室の内周面に形成されているため、カウンターウェイト40の位置にかかわらず、第1の供給通路47を通過した気体冷媒を常時流入させることができる。また、カウンターウェイト40が吸入ポート49側に位置していれば、第1の供給通路47を介してクランク室53へと供給された気体冷媒は、優先的に第3の供給通路65及び第2の供給通路63を通って、リップ室へと供給される。このため、カウンターウェイト40が吸入ポート49側に位置しているとき、リップシール59の潤滑能力を向上させることができる。 A part of the gaseous refrigerant supplied to the crank chamber 53 flows into a third supply passage 65 formed on the inner peripheral surface of the crank chamber 53 as shown in FIG. At this time, since the third supply passage 65 is formed on the inner peripheral surface of the crank chamber, the gaseous refrigerant that has passed through the first supply passage 47 can be always allowed to flow regardless of the position of the counterweight 40. it can. If the counterweight 40 is positioned on the suction port 49 side, the gaseous refrigerant supplied to the crank chamber 53 via the first supply passage 47 is preferentially supplied to the third supply passage 65 and the second supply passage 65. The supply passage 63 is supplied to the lip chamber. For this reason, when the counterweight 40 is located on the suction port 49 side, the lubricating ability of the lip seal 59 can be improved.
第3の供給通路65に流入した気体冷媒は、その内部を通過して、主軸受14側へと供給される。主軸受14側へと供給された気体冷媒は、図1において破線の矢印で示すように、第2の供給通路63に流入し、その内部を通過して、主軸受14とリップシール59との間に位置するフロントハウジング4内(リップ室)へと供給される。そして、リップ室へと供給された気体冷媒は、そこに含まれる潤滑油によって、リップシール59の摺動部分を潤滑した後、第2の戻し通路64を介してクランク室53へと戻される。また、第2の供給通路63及び第2の戻し通路64を通過する気体冷媒や主軸受14の周囲を通過する気体冷媒に含まれる潤滑油は、含油滑り軸受からなる主軸受14に表面から吸収されるので、駆動軸8の大径軸部10の摺動部分も併せて潤滑される。 The gaseous refrigerant that has flowed into the third supply passage 65 passes through the inside thereof and is supplied to the main bearing 14 side. The gas refrigerant supplied to the main bearing 14 side flows into the second supply passage 63 and passes through the second supply passage 63 as shown by the broken arrow in FIG. It is supplied into the front housing 4 (lip chamber) located between them. The gaseous refrigerant supplied to the lip chamber lubricates the sliding portion of the lip seal 59 with the lubricating oil contained therein, and then returns to the crank chamber 53 via the second return passage 64. Further, the lubricating oil contained in the gas refrigerant passing through the second supply passage 63 and the second return passage 64 and the gas refrigerant passing around the main bearing 14 is absorbed from the surface by the main bearing 14 including the oil-impregnated sliding bearing. Therefore, the sliding portion of the large-diameter shaft portion 10 of the drive shaft 8 is also lubricated.
クランク室53へと戻された気体冷媒は、第1の戻し通路48に流入し、その内部を通過してスクロールユニット6側、即ち、吸入ポート49側へと戻される。スクロールユニット6側へと戻された気体冷媒は、スクロールユニット6の半径外方に位置する圧縮室35に吸入され、前述したような吸入行程及び圧縮行程を経て、圧縮されて吐出される。 The gaseous refrigerant returned to the crank chamber 53 flows into the first return passage 48, passes through the inside thereof, and is returned to the scroll unit 6 side, that is, the suction port 49 side. The gaseous refrigerant returned to the scroll unit 6 side is sucked into the compression chamber 35 located radially outward of the scroll unit 6, and is compressed and discharged through the suction stroke and the compression stroke as described above.
なお、カウンターウェイト40の位置によっては、第1の戻し通路48の入口がカウンターウェイト40によって閉塞されてしまうため、クランク室53の内周面に、第3の戻し通路を更に形成してもよい。この場合、第3の戻し通路は、クランク室53の軸方向に沿って延びる略同一幅の凹溝からなり、第1の戻し通路48の出口と第2の戻し通路64の入口とを連通させる。このようにすれば、リップ室へと供給された気体冷媒は、カウンターウェイト40の位置にかかわらず、吸入ポート49側へと常時流通可能となり、リップ室の圧力が過度に上昇しないことから、第1の供給通路47、第2の供給通路63及び第3の供給通路65を介してリップ室へと供給される気体冷媒の供給への影響を軽減することができる。 Depending on the position of the counterweight 40, the inlet of the first return passage 48 is blocked by the counterweight 40, so a third return passage may be further formed on the inner peripheral surface of the crank chamber 53. . In this case, the third return passage is formed by a concave groove having substantially the same width extending along the axial direction of the crank chamber 53, and communicates the outlet of the first return passage 48 and the inlet of the second return passage 64. . In this way, the gas refrigerant supplied to the lip chamber can always flow to the suction port 49 side regardless of the position of the counterweight 40, and the pressure in the lip chamber does not increase excessively. The influence on the supply of the gaseous refrigerant supplied to the lip chamber via the one supply passage 47, the second supply passage 63, and the third supply passage 65 can be reduced.
上記実施形態について、そこで説明された技術的思想を任意に組み合わせ、又は、その一部を組み替えることで、新たな変形例を生み出すことができる。従って、本発明は、上記実施形態に記載された内容に限らず、当業者であればこれらから容易に想起し得る技術的思想を含んだものであることを理解すべきである。 About the said embodiment, a new modification can be produced by combining the technical idea demonstrated there arbitrarily, or rearranging the one part. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to the contents described in the above embodiment, and includes technical ideas that can be easily conceived by those skilled in the art.
1 スクロール型圧縮機(スクロール型流体機械)
2 リアハウジング
4 フロントハウジング
4A 貫通部
6 スクロールユニット
8 駆動軸
14 主軸受(滑り軸受)
31 支持面
40 カウンターウェイト
47 第1の供給通路(第2の流体供給通路)
48 第1の戻し通路(第2の流体戻し通路)
49 吸入ポート
53 クランク室
59 リップシール
63 第2の供給通路(第1の流体供給通路)
64 第2の戻し通路(第1の流体戻し通路)
65 第3の供給通路(流体導入通路)
1 Scroll type compressor (Scroll type fluid machine)
2 Rear housing 4 Front housing 4A Through part 6 Scroll unit 8 Drive shaft 14 Main bearing (sliding bearing)
31 Support surface 40 Counterweight 47 First supply passage (second fluid supply passage)
48 First return passage (second fluid return passage)
49 Suction port 53 Crank chamber 59 Lip seal 63 Second supply passage (first fluid supply passage)
64 Second return passage (first fluid return passage)
65 Third supply passage (fluid introduction passage)
Claims (5)
前記カウンターウェイトと前記リップシールとの間に位置する前記駆動軸を回転自由に支持する滑り軸受を備え、
前記滑り軸受が圧入される前記ハウジングの圧入部に、前記カウンターウェイト側から前記リップシール側へと流体を供給する第1の流体供給通路と、前記リップシール側から前記カウンターウェイト側へと流体を戻す第1の流体戻し通路と、が形成され、
前記カウンターウェイトが回転可能に収容される前記ハウジングのクランク室に、前記スクロールユニット側から前記第1の流体供給通路の入口へと流体を導入する流体導入通路が形成された、
スクロール型流体機械。 A scroll unit that compresses or expands a fluid; a drive shaft that transmits a rotational drive force to the scroll unit; and a housing that rotatably accommodates the drive shaft, and the drive shaft passes through the housing. In a scroll type fluid machine that seals a part with a lip seal and reduces vibration by a counterweight that rotates integrally with the drive shaft,
A sliding bearing that rotatably supports the drive shaft positioned between the counterweight and the lip seal;
A first fluid supply passage for supplying fluid from the counterweight side to the lip seal side and a fluid from the lip seal side to the counterweight side into the press-fit portion of the housing into which the slide bearing is press-fitted. A first fluid return passage is formed,
A fluid introduction passage for introducing fluid from the scroll unit side to the inlet of the first fluid supply passage is formed in the crank chamber of the housing in which the counterweight is rotatably accommodated.
Scroll type fluid machine.
請求項1に記載のスクロール型流体機械。 The fluid introduction passage is composed of a concave groove formed in an inner peripheral wall of the crank chamber.
The scroll type fluid machine according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載のスクロール型流体機械。 A second fluid supply passage for supplying fluid sucked from a suction port formed in a peripheral wall of the housing to the crank chamber on a support surface of the housing that supports a thrust force of the scroll unit; and the crank chamber And a second fluid return passage for returning fluid from the suction port side to the suction port side,
The scroll type fluid machine according to claim 1 or 2.
請求項3に記載のスクロール型流体機械。 The second fluid supply passage and the second fluid return passage are formed on opposite sides of the axis of the drive shaft;
The scroll type fluid machine according to claim 3.
請求項3又は請求項4に記載のスクロール型流体機械。 The first fluid supply passage, the second fluid supply passage, and the fluid introduction passage are formed on the same straight line that passes through the axis of the drive shaft when viewed from the direction perpendicular to the cross section of the drive shaft. The
The scroll type fluid machine according to claim 3 or 4.
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