JP2674292B2 - 圧縮機の給油機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主に回転数を可変としたスクロールタイプ
の圧縮機に適した給油機構に関する。

（従来の技術） 従来、特開平２−45686号公報に開示され且つ第４図
に概略示すように、固定スクロール（Ｆ）及び可動スク
ロール（Ｏ）をもつスクロールタイプの圧縮要素（Ｃ）
を、エンジン等の外部駆動源で駆動される駆動軸（Ｄ）
並びにこれに連動されるスイングリンク（Ｓ）を介して
駆動し、前記駆動軸（Ｄ）の内部に油ポンプ（Ｐ）から
延びる給油通路（Ｔ）を設けると共に、前記駆動軸
（Ｄ）の軸端部に、該軸端部からの開放油量を規制する
オリフィス（Ａ）を介装して、該オリフィス（Ａ）で規
制される所定量の油を、前記スイングリンク（Ｓ）と可
動スクロール（Ｏ）との間のボス部軸受（Ｒ）や可動ス
クロール（Ｏ）のスラスト軸受（Ｂ）並びに圧縮室
（Ｅ）に供給し、前記各軸受（Ｒ）（Ｂ）の潤滑や前記
圧縮室（Ｅ）内のシール等が行えるようにしている。
尚、前記圧縮室（Ｅ）から高圧の吐出室（Ｈ）に流出し
た油は油戻し通路を介して低圧の油溜（Ｌ）に戻すよう
にしている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、以上のものでは、駆動軸（Ｄ）の軸端部から
開放する油量を単一のオリフィス（Ａ）のみで規制する
ようにしているから、該オリフィス（Ａ）の口径を、油
ポンプ（Ｐ）の汲上げ油量が増大する高速回転時等のよ
うに給油通路（Ｔ）内の油圧が高まる高油圧時に対応し
て小さく設定していると、逆に低速回転時等の低油圧
時、小さな口径とした前記オリフィス（Ａ）からの開放
油量が減り、各軸受（Ｒ）（Ｂ）で十分な潤滑が行えな
いと共に、圧縮室（Ｅ）内のシール性が損なわれ、又、
圧縮室（Ｅ）の注入油量の減少に伴い吐出室（Ｈ）から
の戻し油量が極端に減り、油戻し通路を介して低圧の油
溜（Ｌ）に吐出ガスが漏れ、性能の低下を招く問題が起
こる。

一方、前記オリフィス（Ａ）の口径を、油ポンプ
（Ｐ）からの汲上げ油量が減少する低速回転時等のよう
に給油通路（Ｔ）内の油圧が低くなる低油圧時に対応し
て大きく設定すると、高速回転時等の高油圧時に、前記
駆動軸（Ｄ）から開放される油量が過剰になり、圧縮室
（Ｅ）に注入される油量が必要以上に増えて、吐出室
（Ｈ）に流出する油量が油戻し能力を越えて増大し、吐
出管を通じて外部に流出する油量が増えて油溜（Ｌ）の
油が減少し、所謂油上がりの問題が起こる。

従って、上記従来例のように一つのオリフィス（Ａ）
のみで給油量を規制していたのでは、高油圧時及び低油
圧時何れも満足する適正な給油を行うことができない問
題がある。

本発明の目的は、低速回転時等の低油圧時と高速回転
時等の高油圧時とで開放油量を変更できるようにし、広
い運転範囲にわたり適正な給油が行える圧縮機の給油機
構を提供する点にある。

（課題を解決するための手段） そこで、本発明では、上記目的を達成するため、圧縮
要素（１）を駆動する駆動軸（２）の内部に、一回転毎
の汲上げ油量が定量となる定容量式の油ポンプ（３）か
ら延びる給油通路（４）を備え、前記駆動軸（２）の軸
端部から開放する油を給油部に供給するようにした圧縮
機の給油機構において、前記駆動軸（２）の軸端部に、
前記給油通路（４）に連通する油注入主通路（５）と該
主通路（５）を迂回する補助通路（６）とを設けると共
に、前記駆動軸（２）の軸端部に、前記主通路（５）及
び補助通路（６）に連通する規制通路（83）をもち、前
記給油通路（４）内の油圧変化により変位して、低油圧
時には、規制通路（83）から前記主通路（５）及び補助
通路（６）を介して給油部に油を開放し、高油圧時に
は、規制通路（83）と前記補助通路（６）との連通を遮
断して、規制通路（83）から前記主通路（５）を介して
給油部に油を開放する油圧作動型の油量調節弁（８）を
介装し、前記規制通路（83）の開口面積は、低油圧時の
油量を決める大きさに、前記主通路（５）の開口面積
は、前記規制通路（83）よりも小さく、高油圧時の油量
を決める大きさにそれぞれ設定した。

（作用） 低油圧時、油量調節弁（８）により補助通路（６）が
開かれ、油注入主通路（５）と補助通路（６）との２つ
の経路を介して規制通路（83）の開口面積で決まる量の
油が開放され、油圧の減少を補って必要油量を確保でき
ると共に、高油圧時、前記油量調節弁（８）により補助
通路（６）が遮断され、油注入主通路（５）のみを介し
て該主通路（５）の開口面積で決まる量の油が開放さ
れ、開放油量を抑制して過剰給油を防止できる。これら
油量調節弁（８）による低油圧時と高油圧時との通路の
切換えは、給油通路（４）内の油圧変化すなわち定容積
式油ポンプ（３）の吐出側圧力の変化を利用して行われ
る。

（実施例） 第３図に示すものは、横型開放タイプのスクロール圧
縮機であって、横形ケーシング（９）の内部に、固定ス
クロール（11）と可動スクロール（12）とをもつ圧縮要
素（１）を内装しており、駆動軸（２）の一側を前記ケ
ーシング（９）の外部に突出させて、その突出端にエン
ジン等の外部駆動源に接続されるプーリ（20）を取り付
け、20〜70Hz程度の可変速範囲内で運転を行うようにし
ている。

前記駆動軸（２）の回転は、軸端部に一体化するカウ
ンタウエイト（21）、及びその端面に突設するドライブ
ピン（22）に嵌合され且つリミットピン（23）により一
定範囲の揺動を可能にしたスイングリンク（24）を介し
て可動スクロール（12）に伝達される。又、可動スクロ
ール（12）の自転は、該スクロールとハウジング（90）
とに係合するキー（図示せず）をもつオルダムリング
（25）により阻止される。全体の回転バランスは、駆動
軸（２）に結合するバランスウエイト（26）により保持
される。

こうして、前記可動スクロール（12）を固定スクロー
ル（11）に対し公転駆動させ、吸入管（91）からケーシ
ング（９）の内部に取込む低圧ガスを、各スクロール
（11）（12）間に画成する圧縮室（13）で圧縮し、高圧
ガスを、吐出穴（14）から吐出室（15）に開放して油分
離器（16）を通過させた後、吐出管（92）から外部に取
出すようにしている。

一方、前記駆動軸（２）の軸心には油ポンプ（３）か
ら延びる給油通路（４）を備え、主軸受（41）に給油す
ると共に、軸端部から開放する油を、可動スクロール
（12）とスイングリンク（24）との間のボス部軸受（4
2）に供給し、更に、該ボス部軸受（42）を給油した後
の油を可動スクロール（12）のスラスト軸受（43）及び
圧縮室（13）側に跳ね上げ、各部で潤滑及びシールを行
うようにしている。吐出室（15）に流出した油は油戻し
管（44）を介して底部油溜（93）に戻すようにしてい
る。尚、給油通路（４）における反圧縮要素側通路（4
0）は、図示しないが、駆動軸（２）の開放側に介装す
る主軸受やメカニカルシールに連通させている。

前記油ポンプ（３）は、油室を構成する環状偏心溝
（31）をもち、キー（32）により駆動軸（２）に一体化
されるロータ（33）と、バネ（34）を介して前記偏心溝
（31）に頭部を当接させるベーン（35）とを備えた定容
積式のものであり、油溜（93）から油吸入路（36）を介
して一回転毎に定量づつ汲上げる油を油吐出路（37）か
ら環状溝（38）及び連通路（39）を経て給油通路（４）
に導くようにしている。

以上の構成で、第１図及び第２図に明示するように、
前記駆動軸（２）の軸端部軸心上に、前記給油通路
（４）に連続する第１凹部（45）と第２凹部（46）とを
段付き状に設けると共に、前記第１凹部（45）のネジ
（47）に螺合される取付部（51）と、前記第２凹部（4
6）との間に環状隙間（48）を空ける多角形外面をもつ
本体部（52）とを備えたホルダー（50）を設けて、該ホ
ルダー（50）の内部軸心上に、後述する油量調節弁
（８）の弁孔（53）及びバネ収容孔（54）並びに、前記
駆動軸（２）が高速回転等されて給油通路（４）内の油
圧が高くなる高油圧時に対応した油量を軸端部に開放す
る比較的小さな口径をもつ油注入主通路（５）をそれぞ
れ開口する。更に、前記本体部（52）の基部外周部に、
前記弁孔（53）を環状隙間（48）に連通させる複数の連
通穴（55）を開口して、前記弁孔（53）とこの連通穴
（55）及び環状隙間（48）とで、前記油注入主通路
（５）を迂回する補助通路（６）を形成する。尚、（4
9）は、スイングリンク（24）の底面側に油を受け渡す
ガイド筒である。

又、前記ホルダー（50）内の弁孔（53）に、一側を前
記給油通路（４）に臨ませ、他側にテーパ形の着座部
（81）を形成して該着座部を前記バネ収容孔（54）の開
口縁部に臨ませた油量調節弁（８）を摺動自由に介装し
て、該調節弁（８）の内部軸心上に、前記給油通路
（４）に連続する連続穴（82）と、前記駆動軸（２）が
低速回転等されて給油通路（４）内の油圧が低くなる低
油圧時に対応した油量を設定し、前記主通路（５）より
も口径を大きくした規制通路（83）とを開口すると共
に、前記着座部（81）の頂部に、前記バネ収容孔（54）
に納めるコイルスプリングから成る弾性体（７）を付与
させる。こうして、低速回転される低油圧時、第１図に
示すように、弾性体（７）の付勢力が前記調節弁（８）
に付与される油圧力に勝り、着座部（81）を離間させて
補助通路（６）を給油通路（４）に対し開き、又、高速
回転される高油圧時、第２図に示すように、前記調節弁
（８）に付与される油圧力が弾性体（７）の付勢力に勝
り、着座部（81）を着座させて補助通路（６）を給油通
路（４）に対し遮断し、これにより低油圧時の油開放口
を高油圧時の油開放口に対し増大させる。前記着座部
（81）の着座は、約40Hz程度の回転数に見合う油圧で行
われるようにしている。

以上の構成により、20〜40Hzの範囲で低速回転される
低油圧時、第１図に示すように、軸端部には油注入主通
路（５）と補助通路（６）との２つの経路を介して油が
開放され、油圧力の減少を補って必要油量を確保するこ
とができる。しかも、このとき開放される油量は、低油
圧時に対応した口径をもつ規制通路（83）で規制される
適正な値となるから、該低油圧時に適合した最適な給油
が行える。

一方、40〜70Hzの範囲で高速回転される高油圧時、第
２図に示すように、軸端部には油注入主通路（５）のみ
を介して油が開放され、開放油量を抑制して過剰給油を
防止することができる。しかも、このとき開放される油
量は、前記主通路（５）を高油圧時に対応した口径にし
ていることにより適正な値となるから、該高油圧時に適
合した最適な給油が行える。

その上、一本の給油通路（４）に対して、その軸端部
の開放口を低油圧時と高油圧時とで変更するだけの構成
であるため、前記給油通路（４）自体を途中で分岐させ
たり又は複数本構成とし、その内の一つの通路を開閉し
て油量調節するものに比べ、構成を簡単にできるのであ
る。

又、前記油量調節弁（８）を駆動軸（２）の軸心上に
配置したから、該駆動軸（２）の回転バランスを狂わせ
ることがなく、カウンタウエイト（21）やバランスウエ
イト（26）等のバランス設計をやり直す煩わしさも排除
できるのである。

（発明の効果） 以上、本発明によれば、低油圧時、油注入主通路
（５）と補助通路（６）との２つの経路を介して駆動軸
（２）の軸端部に規制通路（83）を開口面積で決まる量
の油を開放でき、油圧力の減少を補って必要油量を確保
でき、給油部の潤滑やシールを良好に行うことができる
と共に、高油圧時、補助通路（６）を遮断して油注入主
通路（５）のみを介して該主通路（５）の開口面積で決
まる量の油を開放でき、開放油量を抑制して過剰給油を
防止でき、油上がりの問題を回避することができ、しか
も、これら低油圧時と高油圧時との通路の切換えは、給
油通路（４）内の油圧変化すなわち定容積式油ポンプ
（３）の吐出側圧力の変化を利用して行われるのであ
り、低油圧時及び高油圧時双方について適正な給油が行
えるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る給油機構の低油圧時における要部
断面図、第２図は同高油圧時における要部断面図、第３
図は同全体構成を示す断面図、第４図は従来例の断面図
である。 （１）……圧縮要素 （２）……駆動軸 （３）……油ポンプ （４）……給油通路 （５）……油注入主通路 （６）……補助通路 （８）……油量調節弁

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−45686（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−5787（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−10487（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−219383（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−75589（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮要素（１）を駆動する駆動軸（２）の
   内部に、一回転毎の汲上げ油量が定量となる定容量式の
   油ポンプ（３）から延びる給油通路（４）を備え、前記
   駆動軸（２）の軸端部から開放する油を給油部に供給す
   るようにした圧縮機の給油機構において、前記駆動軸
   （２）の軸端部に、前記給油通路（４）に連通する油注
   入主通路（５）と該主通路（５）を迂回する補助通路
   （６）とを設けると共に、前記駆動軸（２）の軸端部
   に、前記主通路（５）及び補助通路（６）に連通する規
   制通路（83）をもち、前記給油通路（４）内の油圧変化
   により変位して、低油圧時には、規制通路（83）から前
   記主通路（５）及び補助通路（６）を介して給油部に油
   を開放し、高油圧時には、規制通路（83）と前記補助通
   路（６）との連通を遮断して、規制通路（83）から前記
   主通路（５）を介して給油部に油を開放する油圧作動型
   の油量調節弁（８）を介装し、前記規制通路（83）の開
   口面積は、低油圧時の油量を決める大きさに、前記主通
   路（５）の開口面積は、前記規制通路（83）よりも小さ
   く、高油圧時の油量を決める大きさにそれぞれ設定して
   いることを特徴とする圧縮機の給油機構。