JP3041592B2

JP3041592B2 - 横置き型スクロールコンプレッサ

Info

Publication number: JP3041592B2
Application number: JP9163361A
Authority: JP
Inventors: 雅邦石川; 汎明大池; 裕通田邊; 智川合
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 2000-05-15
Anticipated expiration: 2017-06-05
Also published as: JPH10339286A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、空調装置の冷媒圧
縮に用いられるスクロールコンプレッサであって、特に
横長に配される横置き型スクロールコンプレッサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６４−８７８９４号公報に開示さ
れるスクロール圧縮機は、ケーシング内に圧縮機部２と
これを駆動する駆動軸１４とを水平に配置したもので、
高圧部と低圧部の差圧によって密閉容器１の下方の油溜
から給油通路３０を介してオイル溜部３３に吸引され、
該オイル溜部３３に吸引されたオイルは粘性ポンプ３１
によって駆動軸１４とモータ側軸受３８との間に供給さ
れる。この粘性ポンプ３１は、モータ側軸受３８若しく
は駆動軸１４の外周面と該外周面と微少すきまをもって
嵌合される円筒３９に形成されたスパイラル溝４０によ
って構成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記引
例においては、モータ側軸受３８と駆動軸１４との間の
隙間が大きい場合、起動時にこの隙間からガスがオイル
溜部３３側へ逆流してくるためにオイル溜部が減圧せ
ず、給油管を介して油溜からオイルを吸引できないとい
う不具合が生じる。また、前記隙間を小さくすると、オ
イルを吸入しても、モータ側軸受３８と駆動軸１４との
間に供給されるオイル量が少なくなるため、モータ側軸
受３８の冷却及び潤滑が悪くなり、焼き付き易いという
不具合が生じる。

【０００４】以上のことから、この発明は、起動時にお
けるオイルの吸引を安定させると共に、メイン軸受を潤
滑及び冷却するオイル量を確保することのできる横置き
型スクロールコンプレッサを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】よって、この発明は、水
平方向に軸を有すると共に冷媒吸入パイプ及び冷媒吐出
パイプが配されると共に高圧空間を有する略円筒形状の
密閉ケースと、該密閉ケース内に配された駆動部と、前
記駆動部から前記水平方向に延出する回転軸と、該回転
軸を回転自在に保持するメイン軸受を有するスクロール
側ブロックと、前記回転軸の中心軸に偏心して前記回転
軸の端部から延出する偏心軸と、該偏心軸に装着され該
偏心軸と反対側に渦巻状の揺動スクロールを有する揺動
スクロール部材と、前記揺動スクロールと噛合して圧縮
室を画成する固定スクロールを有し前記揺動スクロール
部材を揺動自在に前記ブロックとの間に保持する固定ス
クロール部材と、前記メイン軸受の一端、前記回転軸、
及びスクロール側ブロックによって画成されるオイル空
間と、前記メイン軸受が当接する該回転軸の表面に螺旋
状に形成され、先端が前記オイル空間に開口するスパイ
ラル溝と、密閉ケースの下方に形成されるオイル溜とを
具備する横置き型スクロールコンプレッサにおいて、前
記メイン軸受の他端側に形成され、前記スパイラル溝の
後端が開口する吐出オイル空間と、前記吐出オイル空間
に周設され、前記スクロール側ブロックとの間で吐出オ
イル空間を画成する駆動部側ブロックと、前記吐出オイ
ル空間と前記高圧空間とを遮断するスラストシール部
と、該駆動部側ブロックと前記スクロール側ブロックと
の当接面に形成され、上部において前記吐出オイル空間
と連通し、下部において前記オイル溜と連通するオイル
排出通路とを具備することにある（請求項１）。

【０００６】したがって、この発明によれば、駆動軸と
メイン軸受の間に設けられたスパイラル溝の後端が開口
する吐出オイル空間を設け、駆動部側ブロックとスラス
トシール部によって前記吐出オイル空間を高圧空間と遮
断すると共に、上部において吐出オイル空間と連通する
オイル排出通路をスクロール側ブロックと駆動軸側ブロ
ックとの間に形成し、該オイル排出通路の下部において
オイル溜と連通するようにしたことによって、起動初期
時におけるガスの逆流を防止できると共に、スパイラル
溝から吐出されるオイルを吐出オイル空間に溜めること
ができるために、メイン軸受を潤滑及び冷却するオイル
量を確保できる。尚、オイルは吐出オイル空間の上部か
らオイル排出通路を経てオイル溜に戻ることができる。

【０００７】また、この発明において、前記スラストシ
ール部は、前記回転軸の周囲に装着されるスリーブと、
前記スリーブを軸方向の保持するスラストベアリング
と、前記スリーブを前記スラストベアリング側へ付勢す
る付勢手段とによって構成されること（請求項２）。こ
れによって、スリーブをスラストベアリングに押し付け
ることができるので、シール性を向上させることができ
る。

【０００８】また、前記吐出オイル空間と前記オイル排
出通路とを上部において連通する通路は、前記スリーブ
よりも上方に形成することが望ましい。スリーブが十分
にオイルに漬かるので、スリーブと回転軸との間の潤滑
及び冷却を行なうことができるからである。また、上記
オイル排出通路の途上に所定の絞りを形成することによ
って、スリーブのオイル側の圧力を上げ、高圧空間から
のガスの侵入を防止するようにするものである。

【０００９】前記スリーブの材質は、ＦＣ、焼結（Ｆｅ
系）材料、鉄等であり、スラストベアリングの材質は、
Ａｌ、Ｆｅ、テフロン系材料、黒鉛系材料、及び銅合金
であることが望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に示す横置き型スクロールコ
ンプレッサ１は、水平方向に延出する中心軸を有する密
閉ケース２と、該密閉ケース２内に配された駆動部３
と、該駆動部３によって駆動される圧縮部４とによって
構成される。

【００１１】前記密閉ケース２は、側部に冷媒吸入パイ
プ５が装着された円筒状ケース６と、該円筒状ケース６
の両端を閉塞する一対の蓋部７Ａ、７Ｂによって構成さ
れるもので、該一方の蓋部７Ａには冷媒吐出パイプ８
と、前記駆動部３への電力を供給する電源端子９が設け
られる。

【００１２】前記駆動部３は、この実施の形態において
はブラシレスモータであり、前記円筒状ケース６の内周
面に固着され励磁コイル１０が巻回されて回転磁界を発
生させるステータ１１と、該ステータ１１と対峙する位
置に配され、交互に磁極が異なるように配された永久磁
石を有するロータ１２と、該ロータ１２が固着される回
転軸１３とによって構成される。この回転軸１３は水平
方向の延出して設けられ、この回転軸１３の前記蓋部７
Ａ側の一端は、前記円筒状ケース６に固着された保持プ
レート１４の中央部分に配されたサブ軸受１８によって
回転自在に保持されるものである。

【００１３】また、この保持プレート１４には、冷媒通
孔１４Ａが形成され、さらにこの冷媒通孔１４Ａの対峙
する部分には冷媒ガイド１４Ｂが形成される。これによ
って冷媒通孔１４Ａを軸方向に通過した冷媒は、冷媒ガ
イド１４Ｂに導かれて径方向外方に方向転換させられ、
円筒状ケース６の内面に衝突して冷媒とオイルのオイル
分離が行なわれるものである。

【００１４】また前記回転軸１３の他端側は、拡径され
て形成された拡径部１３Ａを有し、、さらにその端部に
は該回転軸１３の中心軸に偏心して突出する偏心軸１４
が形成される。また、回転軸１３の他端側に形成された
前記拡径部１３Ａは、前記円筒状ケース６の内周面に固
着されたスクロール側ブロック１５の貫通孔１６に装着
されたメイン軸受１７に回動自在に保持される。さらに
また、前記回転軸１３の前記ロータ１２と前記拡径部１
３Ａの間には、下記する揺動スクロール部材２０との回
転バランスをとるためのバランスウェート１９が設けら
れる。

【００１５】前記圧縮部４は、前記スクロール側ブロッ
ク１５と、前記偏心軸１４に装着される揺動スクロール
部材２０と、該揺動スクロール部材２０と噛合して圧縮
室３０を画成する固定スクロール部材４０とによって構
成される。

【００１６】前記スクロール側ブロック１５は、その中
央を前記回転軸１３の中心軸の軸方向（以下、軸方向）
に貫通する貫通孔１６を有し、該貫通孔１６にはメイン
軸受１７が装着されている。この貫通孔１６の揺動スク
ロール部材２０側の端部には、シールベアリング５０を
保持する段部５１が形成され、さらにこの段部５１の揺
動スクロール部材２０側には、下記する揺動軸受２１が
旋回する旋回空間５２が形成される。また、前記スクロ
ール側ブロック１５の揺動スクロール部材２０側端面に
は、旋回スクロール部材２０を摺動自在に保持するスラ
スト軸受５３が形成され、さらにこの端面には環状に形
成されるオルダムリング収納溝５４が形成され、さらに
このオルダムリング収納溝５４の所定の位置から径方向
に延出するブロック側オルダムリング噛合溝５５が形成
されるものである。

【００１７】前記揺動スクロール部材２０には、前記ス
ラスト軸受５３と当接摺動する面に前記ブロック側オル
ダムリング噛合溝５５と垂直をなす位置に、揺動スクロ
ール側オルダムリング噛合溝２２が形成され、前記オル
ダムリング収納溝５４に収納されたオルダムリング５６
の爪部がブロック側オルダムリング噛合溝５５及び揺動
スクロール型オルダムリング噛合溝２２に噛合すること
によって、揺動スクロール部材２０の自転を防止するも
のである。

【００１８】前記揺動スクロール部材２０のブロック側
側面の中央部分には、前記偏心軸１４が装着される揺動
軸受２１が軸方向に突出して形成され、前記揺動軸受２
１に前記偏心軸１４が装着されることによって、前記揺
動軸受２１内に軸受空間２３が画成される。また前記揺
動スクロール部材２０の固定スクロール部材４０側の側
面には、固定スクロール部材４０側に突出すると共に該
側面に対して渦巻き状である揺動スクロール２４が形成
される。

【００１９】前記固定スクロール部材４０は、前記揺動
スクロール部材２０を前記ブロック１５との間で旋回自
在に挟持するように前記スクロール側ブロック１５に固
定されるもので、前記揺動スクロール部材２０側に突出
すると共に該側面に対して渦巻き状である固定スクロー
ル４１を有し、該固定スクロール４１は前記揺動スクロ
ール２４と噛合して前記圧縮室３０を画成するものであ
る。

【００２０】また、この圧縮室３０は前記揺動スクロー
ル部材２０の揺動運動（自転が防止された旋回運動）に
伴って外周方向から中心方向に漸次容積を減少させて移
動するもので、圧縮室３０の最外端が開口する吸入空間
３１は前記冷媒吸入パイプ５と連通し、圧縮室３０の最
内端は固定スクロール部材４０の中央部分を軸方向に貫
通する吐出孔４２と連通するものである。

【００２１】さらに、前記吐出孔４２には逆止弁６０が
配され、さらに前記固定スクロール部材４０の蓋部７側
の側面には前記逆止弁６０を保持する逆止弁保持プレー
ト６１が装着される。また、この逆止弁保持プレート６
１は、下記する吐出空間６３とを連通するリーク孔６４
を開閉するリリーフ弁６５を保持固定するものである。

【００２２】以上の構成により、回転軸１３の回転運動
によって固定スクロール部材４０に対して揺動運動する
揺動スクロール部材２０によって圧縮室３０はその外周
部分から中心部分に向けて漸次容積を減じると共に冷媒
吸入パイプ５が連通する吸入空間３１に対して容積を拡
大し冷媒吸入パイプ５から冷媒を吸引、圧縮、吐出する
ものである。

【００２３】また、前記吐出空間６３は、前記固定スク
ロール部材４０の蓋部７Ｂ側側面に固着されたカバー６
２によって画成されており、密閉ケース２の下方に形成
されたオイル溜７３のオイルから直接的に遮断されてい
る。また、この吐出空間６３と前記高圧空間７１とは、
前記固定スクロール部材４０及び前記スクロール側ブロ
ック１５を軸方向に貫通して形成された冷媒通路７０に
よって連通されるものである。尚７０Ａは冷媒通路７０
と吐出空間６２の間を連通するために固定スクロール部
材４０に形成された連通溝である。

【００２４】さらにこの高圧空間７１と、蓋部７Ｂ及び
前記カバー６２とによって画成された空間（オイル溜側
空間）７２とは、図示しない均圧孔によって連通され
る。また、固定スクロール部材４０及びスクロール側ブ
ロック１５の下方にはオイル溜７３の導通孔９８が形成
され、前記オイル溜側空間７２のオイルと前記高圧空間
７１のオイルとが導通状態となっているものである。

【００２５】さらに、前記スクロール側ブロック１５に
は、一端に形成された開口部８０Ａが前記オイル溜７３
に没入するオイル吸引パイプ８０が設けられ、該オイル
吸引パイプ８０の他端は前記メイン軸受１７とシールベ
アリング５０及び回転軸１３の拡径部１３Ａとによって
画成されるオイル空間８１と連通される。

【００２６】また、このオイル空間８１は、一方では前
記拡径部１３Ａの外周面に螺旋状に形成された下記する
スパイラル溝８２と連通し、また他方では前記拡径部１
３Ａの側面から前記偏心軸１４を貫通して前記軸受空間
２３に至るオイル導引孔８３と連通するものである。
尚、前記オイル吸引パイプ８０の開口部８０Ａにはフィ
ルタ８４が装着されるものである。

【００２７】さらに、前記スクロール側ブロック１５の
駆動部３側の側面には駆動部側ブロック９０が装着さ
れ、この駆動部側ブロック９０の駆動部３側には、前記
オイル吸引パイプ８０と前記バランスウェート１９との
間を遮蔽する遮蔽プレート９６が設けられる。この遮蔽
プレート９６は、前記駆動部側ブロック９０と共に前記
スクロール側ブロック１５にネジ等によって固定され
る。

【００２８】前記駆動部側ブロック９０は、例えば図２
及び図３に示すもので、前記スパイラル溝８２の吐出側
端部が連通する吐出オイル空間９１を外方から画成する
ように配され、前記スクロール側ブロック１５との間に
前記吐出オイル空間９１と上部連通路９１Ａ及び９２Ａ
によって連通する環状のオイル排出通路９２が形成さ
れ、下方には該オイル排出通路９２と下方連通路９２Ｂ
を介して連通するオイル排出パイプ９３が形成される。
そして、該オイル排出パイプ９３の開口端は前記オイル
溜７３に没入する。尚、この実施の形態においては、前
記下方連通路９２Ｂは所定の絞りを有するように断面が
小さく形成されている。尚、この実施の形態において
は、前記オイル排出通路９２を駆動部側ブロック９０の
端面に形成したが、スクロール側ブロック１５の端面に
形成しても良いものである。

【００２９】また、前記吐出オイル空間９１の駆動部側
端部には、前記回転軸１３に装着されるスリーブ９４が
設けられ、さらにスリーブ９４の駆動部側にはスラスト
ベアリング９９が設けられる。さらにこのスラストベア
リング９９は軸方向において下記する遮蔽プレート９６
によって保持される。また、前記スラストベアリング９
９と駆動部側ブロック９０との間には弾性部材９５が配
され、前記スリーブ９４をスラストベアリング９９側へ
押圧している。これによって、前記吐出オイル空間９１
は高圧空間７１から圧力的に遮断される。尚、弾性部材
９５は、ウェーブスプリング、合成樹脂、合成ゴム等か
ら形成されるものである。

【００３０】以上の構成により、オイル溜７３に滞留す
るオイルは、オイル面にかかる高圧と前記吸入空間３１
との差圧及び前記スパイラル溝８２のポンプ作用によっ
てオイル溜７３からオイル空間８１へ前記オイル吸引パ
イプ８０を介して吸引される。そして、このオイル空間
８１に至ったオイルは、一方では該オイル空間８１と吸
入空間３１の差圧によって、オイル導引孔８３に吸引さ
れ、軸受空間２３から揺動軸受２１と偏心軸１４との当
接摺動部分を潤滑して旋回空間５２に至り、スラスト軸
受５３と揺動スクロール部材２０との当接摺動部分を潤
滑し、さらにオルダムリング５６と、オルダムリング収
納溝５４、ブロック側オルダムリング噛合溝５５及び揺
動スクロール側オルダムリング噛合溝２２との当接摺動
部分を潤滑する。そして、吸入空間３１から圧縮室３０
内に吸引され、圧縮室３０のシール及び揺動スクロール
部材２０と固定スクロール部材４０との当接摺動部分の
潤滑を行ない、圧縮されて冷媒と共に吐出孔４２から吐
出され、冷媒吐出パイプ８から吐出されるまで間にオイ
ル分離されてオイル溜７３に戻るものである。

【００３１】また、他方では、前記オイル空間８１に至
ったオイルは、スパイラル溝８２のポンプ作用によって
スパイラル溝８２に吸引され、前記拡径部１３Ａとメイ
ン軸受１７との間の摺動部分を潤滑した後、前記吐出オ
イル空間９１に至る。そして、この吐出オイル空間９１
に至ったオイルは、この吐出オイル空間９１内に、前記
オイル排出通路９２と連通する上部連通路９２Ａに到達
するまで溜められる。これによって、メイン軸受１７を
潤滑及び冷却するオイル量を十分に確保できると共に、
前記スリーブ９４と回転軸１３との間のシール、潤滑及
び冷却を十分に行なうことができるようになるものであ
る。そして、吐出オイル空間９１内に溜められたオイル
は、図３に示すように、上部連通路９１Ａ及び９２Ａに
到達するとこの上部連通路９１Ａ及び９２Ａからオイル
排出溝９１を流れ、下部連通路９２Ｂを介してオイル排
出パイプ９３に至り、オイル溜７３に戻るものである。

【００３２】また、前記下部連通路９２Ｂの絞り作用に
よって吐出オイル空間９１内のオイルの圧力が上昇し、
前記スリーブ９４をさらにスラストベアリング９９に押
し付けることができるので、シール性を向上させること
ができるものである。

【００３３】尚、前記オイル吸引パイプ８０とバランス
ウェート１９の間に設けられた遮蔽プレート９６は、前
記オイル溜７３内に前記円筒状ケース６の下側面近傍ま
で延出して形成されて、前記オイル溜７３を圧縮部側オ
イル溜７３Ａと駆動部側オイル溜７３Ｂに仕切ると共
に、所定の絞り作用を有する隙間によって連通するよう
になっているものである。

【００３４】これによって、駆動部側オイル溜７３Ｂの
オイルは、バランスウェート１９の回転や駆動部３のロ
ータ１２の回転による影響により攪拌されるような状態
となりオイル面が乱れるが、前記遮蔽プレート９６を設
けたことによって圧縮部側のオイル溜７３Ｂのオイルの
乱れを抑制することができるので、オイル面の乱れによ
って生じるオイル吸引パイプ８０からのオイルの吸引不
良を防止することができるものである。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、回転軸とメイン軸受との当接部分に形成されたスパ
イラル溝の後端が開口すると共に高圧空間と遮断された
吐出オイル空間を形成することによって、メイン軸受の
潤滑と冷却を行なうオイル量を確保でき、また起動時の
オイルの吸引性を向上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に係る横置き型スクロー
ルコンプレッサの断面図である。

【図２】本願発明の実施の形態に係る駆動部側ブロック
近傍の一部拡大断面図である。

【図３】前記駆動部側ブロックに形成されたオイル排出
通路を示した説明図である。

【符号の説明】

１横置き型スクロールコンプレッサ２密閉ケース３駆動部４圧縮部１３回転軸１４偏心軸１５ブロック１９バランスウェート２０揺動スクロール部材３０圧縮室４０固定スクロール部材７１高圧空間７３オイル溜９０駆動部側ブロック９１吐出オイル空間９２オイル排出通路９３オイル排出パイプ９４スリーブ９５弾性部材９９スラストベアリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川合智埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地株式会社ゼクセル江南工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04C 18/02 311 F04C 29/02 311

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水平方向に軸を有すると共に冷媒吸入パ
イプ及び冷媒吐出パイプが配されると共に高圧空間を有
する略円筒形状の密閉ケースと、該密閉ケース内に配さ
れた駆動部と、前記駆動部から前記水平方向に延出する
回転軸と、該回転軸を回転自在に保持するメイン軸受を
有するスクロール側ブロックと、前記回転軸の中心軸に
偏心して前記回転軸の端部から延出する偏心軸と、該偏
心軸に装着され該偏心軸と反対側に渦巻状の揺動スクロ
ールを有する揺動スクロール部材と、前記揺動スクロー
ルと噛合して圧縮室を画成する固定スクロールを有し前
記揺動スクロール部材を揺動自在に前記ブロックとの間
に保持する固定スクロール部材と、前記メイン軸受の一
端、前記回転軸、及びスクロール側ブロックによって画
成されるオイル空間と、前記メイン軸受が当接する該回
転軸の表面に螺旋状に形成され、先端が前記オイル空間
に開口するスパイラル溝と、密閉ケースの下方に形成さ
れるオイル溜とを具備する横置き型スクロールコンプレ
ッサにおいて、前記メイン軸受の他端側に形成され、前記スパイラル溝
の後端が開口する吐出オイル空間と、前記吐出オイル空間に周設され、前記スクロール側ブロ
ックとの間で吐出オイル空間を画成する駆動部側ブロッ
クと、前記吐出オイル空間と前記高圧空間とを遮断するスラス
トシール部と、該駆動部側ブロックと前記スクロール側ブロックとの当
接面に形成され、上部において前記吐出オイル空間と連
通し、下部において前記オイル溜と連通するオイル排出
通路とを具備することを特徴とする横置き型スクロール
コンプレッサ。
【請求項２】前記スラストシール部は、前記回転軸の
周囲に装着されるスリーブと、前記スリーブを軸方向の
保持するスラストベアリングと、前記スリーブを前記ス
ラストベアリング側へ付勢する付勢手段とによって構成
されることを特徴とする請求項１記載の横置き型スクロ
ールコンプレッサ。