JP4298753B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、スクロール圧縮機に係り、特にケーシング内の圧力が吸込み圧力となる低圧チャンバ方式で油を昇圧して旋回スクロールの背圧室に供給する給油ポンプを備えたスクロール圧縮機に好適なものである。

ケーシング内の圧力が吸込み圧力となる低圧チャンバ方式のスクロール圧縮機では、高圧チャンバ方式のものに比較して、貯油部に貯留された油中に溶解する作動流体の量が少ないという利点を有している。特に、作動流体を封入する冷凍サイクルに用いるスクロール圧縮機で、その作動流体が可燃性流体（例えば、プロパンやブタン等の炭化水素）や毒性流体（例えば、アンモニア等）の場合、作動流体の封入量を低減することが安全性の観点から特に望まれるので、低圧チャンバ方式が特に望まれる。

しかし、低圧チャンバ方式では、吸込み圧力の油をクランクシャフトを軸支する軸受に供給し、さらに旋回スクロールの背面室に流す構成とするためには、昇圧を伴う給油ポンプを用いる必要がある。

昇圧を伴う給油ポンプを用いる従来のスクロール圧縮機としては、特開２００１−２２１１７５号公報（特許文献１）に示されたものがある。

このスクロール圧縮機は、作動流体を圧縮する圧縮機部と、圧縮機部を駆動するクランクシャフトと、このクランクシャフトを軸支する軸受と、インナーロータ及びアウターロータを有して油を軸受へ給油する内接歯車型の給油ポンプ（軸受給油部）と、圧縮機部、クランクシャフト及び給油ポンプを収納したケーシング（ケース）とを備えて構成されている。

そして、前記ケーシングは、内部空間を吸込み圧力にすると共に、当該内部空間に油を貯留する貯油部を設けている。前記圧縮機部は、鏡板とそれに立設する渦巻体とを有する固定スクロールと、鏡板とそれに立設する渦巻体とを有する旋回スクロールと、両スクロールを噛み合わせて形成され容積が縮小することにより作動流体を圧縮する圧縮室と、旋回スクロールの背面に設けられ吸込み圧力より高く吐出圧力より低い中間圧力空間となる背圧室とを備えている。前記クランクシャフトは、回転駆動源により回転駆動されて旋回スクロールを旋回駆動すると共に、軸受への給油通路となる給油穴を備えている。

前記給油ポンプは、貯油部の油を昇圧してクランクシャフトの給油穴及び軸受を通して背圧室に供給するようにクランクシャフトの反旋回スクロール側の端部に設けている。この給油ポンプは、クランクシャフトの下端部を囲むように設けた給油シリンダと、この給油シリンダの下面に設けたポンプカバーと、これらで囲まれた空間に収納されて油を昇圧するインナーロータ及びアウターロータとから成る。この給油シリンダは支持板を介してケーシングに固定されており、給油シリンダの中央にクランクシャフトの軸方向支持部であるシャフトスラスト面を配している。

特開２００１−２２１１７５号公報

昇圧を伴う給油ポンプを用いたスクロール圧縮機においては、昇圧しない給油ポンプを用いた場合に比べて、給油ポンプの仕事量が多く、その給油ポンプの効率がそれを搭載するスクロール圧縮機の効率に多大な影響を与える。このため、給油ポンプの性能向上が極めて重要である。

しかしながら、特許文献１の給油ポンプでは、インナーロータまたはアウターロータのサイドクリアランスを通して吐出側から吸込み側に油が多量に漏洩して効率が低下してしまう、という課題があった。昇圧を伴う給油ポンプの性能向上策として、各部品の精度を高めてインナーロータまたはアウターロータのサイドクリアランスを低減し、昇圧による漏れ増大を抑制することが考えられるが、加工コストの大幅な増大を招くという問題があった。なお、作動流体が二酸化炭素のような、圧力レベルが極めて高い超高圧流体の場合、必要な背圧が極めて高くなり、その結果、給油ポンプに要求される昇圧量も非常に大きくなり、内部漏れの増大を招くという課題があった。

本発明の目的は、低圧チャンバ方式による作動流体の封入量の低減を確保しつつ、昇圧を伴う給油ポンプの効率向上を加工コストを大幅に増大させることなく実現してエネルギー効率の高いスクロール圧縮機を提供することにある。

前述の目的を達成するために、本発明は、作動流体を圧縮する圧縮機部と、前記圧縮機部を駆動するクランクシャフトと、前記クランクシャフトを軸支する軸受と、インナーロータ及びアウターロータを有して油を前記軸受へ給油する給油ポンプと、前記圧縮機部、前記クランクシャフト及び前記給油ポンプを収納したケーシングとを備え、前記ケーシングは、内部空間を吸込み圧力にすると共に、当該内部空間に油を貯留する貯油部を設け、前記圧縮機部は、鏡板とそれに立設する渦巻体とを有する固定スクロールと、鏡板とそれに立設する渦巻体とを有する旋回スクロールと、前記両スクロールを噛み合わせて形成され容積が縮小することにより作動流体を圧縮する圧縮室と、前記旋回スクロールの背面に設けられ吸込み圧力より高く吐出圧力より低い中間圧力空間となる背圧室とを備え、前記クランクシャフトは、回転駆動源により回転駆動されて前記旋回スクロールを旋回駆動すると共に、前記軸受への給油通路となる給油穴を備え、給油ポンプは、前記貯油部の油を昇圧して前記クランクシャフトの給油穴及び前記軸受を通して前記背圧室に供給するように前記クランクシャフトの反旋回スクロール側の端部に設けたスクロール圧縮機において、前記給油ポンプは、前記インナーロータ及び前記アウターロータのサイド面を覆うカバーを、前記クランクシャフトのスラスト力により前記インナーロータのサイド面または前記アウターロータのサイド面の少なくとも何れか一方に付勢するように設けたことにある。

係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
（１）前記給油ポンプは、前記インナーロータと、前記アウターロータと、前記アウターロータの周囲に配置したポンプシリンダと、前記インナーロータ及び前記アウターロータの反圧縮機部側のサイド面を覆うベースプレートと、前記インナーロータ及び前記アウターロータの圧縮機部側のサイド面を覆う前記カバーとからなる内接歯車型ポンプで構成されていること。
（２）前記（１）において、前記カバーは前記インナーロータの歯形部または前記アウターロータの歯形部と同一部材で一体に設けられていること。
（３）前記（１）において、前記クランクシャフトは反圧縮機部側の端部に段部を介して細径となっている給油ポンプ軸部を有し、前記インナーロータは前記給油ポンプ軸部の周囲に設置され、前記カバーは前記クランクシャフトの段部と前記インナーロータのサイド面または前記アウターロータのサイド面の少なくとも何れか一方との間に挟持されていること。
（４）前記（１）において、前記クランクシャフトは反圧縮機部側の端部に段部を介して細径となっている給油ポンプ軸部を有し、前記インナーロータは前記給油ポンプ軸部の周囲に設置され、前記カバーは、前記インナーロータ及び前記アウターロータと別部材で形成されると共に、前記クランクシャフトの段部と前記インナーロータのサイド面または前記アウターロータのサイド面の少なくとも何れか一方との間に挟持されていること。
（５）前記（１）において、前記クランクシャフトに沿って、前記圧縮機部、前記回転駆動源となるモータ及び前記給油ポンプがこの順に前記クランクシャフトに装着され、前記軸受は前記モータの圧縮機部側に配置した主軸受と前記モータの反圧縮機部側に配置した副軸受とを備え、前記副軸受と前記給油ポンプは隣接して配置され、前記副軸受は軸受ブッシュとそれを保持する軸受ホルダとを備え、前記軸受ホルダと前記ポンプシリンダは固定配置または一体形成されてハウジングを構成していること。
（６）前記（５）において、前記ハウジングは、前記給油ポンプと前記軸受ホルダとの間で且つ前記ハウジングの内面に形成される給油ポンプ背面空間と、前記貯油部空間と、を連通する連通路を備えていること。
（７）前記（６）において、前記連通路は給油ポンプ背面空間側の開口より貯油部空間側の開口を低い位置に設けたこと。
（８）前記（５）において、前記クランクシャフトは、前記給油ポンプと軸受ホルダとの間で且つ前記ハウジングの内面に形成される給油ポンプ背面空間と、前記給油穴と、を連通する背圧導入路を設けたこと。
（９）前記カバー、前記インナーロータ及び前記アウターロータのスラスト力を受ける少なくとも一つの面になじみ皮膜を形成したこと。
（１０）前記背圧室の圧力を吸込み圧力よりも概略一定の値だけ高くする背圧制御手段を設けたこと。

かかる構成の本発明によれば、低圧チャンバ方式による作動流体の封入量の低減を確保しつつ、昇圧を伴う給油ポンプの効率向上を加工コストを大幅に増大させることなく実現してエネルギー効率の高いスクロール圧縮機を提供する。

以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。なお、本発明は、それぞれの実施形態を必要に応じて適宜に組み合わせることにより、さらに効果的なものとすることを含む。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態のスクロール圧縮機を図１から図１１を用いて説明する。

まず、本実施形態のスクロール圧縮機の全体構成、その機能及び動作に関して図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態に係わるスクロール圧縮機の縦断面図である。

スクロール圧縮機１は、作動流体を圧縮する圧縮機部１０と、この圧縮機部１０を駆動するクランクシャフト６と、このクランクシャフト６を軸支する軸受２３、２４、２５と、クランクシャフト６の回転駆動源となるモータ７と、油を軸受２３、２４、２５へ給油する内接歯車型の給油ポンプ３０と、圧縮機部１０、クランクシャフト６、モータ７及び給油ポンプ３０を収納したケーシング８とを主要構成要素として備えている。このスクロール圧縮機１は、クランクシャフト６が縦に配置され、上から圧縮機部１０、モータ７及び給油ポンプ３０の順に配置された縦型スクロール圧縮機である。

ケーシング８は、内部空間を吸込み圧力にすると共に、当該内部空間に油を貯留する貯油部１２５を設けている。ケーシング８は、上ケーシング８ｂ、シリンダケーシング８ａ及び底ケーシング８ｃとからなっている。

圧縮機部１０は、固定鏡板２ｂとそれに立設する固定渦巻体２ａとを有する固定スクロール２と、旋回鏡板３ｂとそれに立設する旋回渦巻体３ａとを有する旋回スクロール３と、両スクロール２、３を噛み合わせて形成され容積が縮小することにより作動流体を圧縮する圧縮室１００と、旋回スクロール３の背面に設けられ吸込み圧力より高く吐出圧力より低い中間圧力空間となる背圧室１１０とを備えている。

固定スクロール２は、固定渦巻体２ａと、固定鏡板２ｂと、その周囲にあって固定渦巻体２ａの歯先とほぼ同一の面を取付面とする取付部２ｃとを主な構成部としている。固定鏡板２ｂには、過圧縮や液圧縮を回避する圧縮ばねと弁板とばね押さえとからなるバイパス弁２２と、中央付近の吐出口２ｄとが設けられる。また、取付部２ｃの側面には作動流体を吸込む吸込口２ｅが設けられる。

旋回スクロール３は、旋回渦巻体３ａと旋回鏡板３ｂとよりなり、旋回鏡板３ｂの背面中央に旋回軸受２３が設けられる。フレーム４の中央に主軸受２４が設けられ、この主軸受２４にクランクシャフト６が挿入される。そして、クランクシャフト６の上部の偏心したピン部６ａが旋回軸受２３へ挿入され、旋回スクロール３がフレーム４に装着される。ここで、旋回スクロール３の自転防止のために、フレーム４との間にオルダムリング５が係合される。

次いで、旋回渦巻体３ａと固定渦巻体２ａとが噛合うように、旋回スクロール３の上方から固定スクロール２が被せられ、固定スクロール２の取付部２ｃがフレーム４にねじ固定される。これにより、両渦巻体３ａ、２ａ間に概略閉じた空間である複数の圧縮室１００と、吸込口２ｃと通じる吸込室１０５が形成されると共に、旋回スクロール３の背面に背圧室１１０が形成される。さらに、ピン部６ａの上面に旋回軸受室１１５が形成される。そして、フレーム４より下方に突出するクランクシャフト６にロータ７ａが固定される。

以上のように形成したサブアセンブリのロータ７ａがシリンダケーシング８ａに固定配置されたステータ７ｂ内に挿入され、サブアセンブリの固定スクロール２がシリンダケーシング８ａに固定される。これによってモータ７が形成される。

また、シリンダケーシング８ａの下部には副軸受支持板５０が固定されており、サブアセンブリの組み込みによって副軸受支持板５０の下方にクランクシャフト６の下端部が突出する。この突出したクランクシャフト６の下端部に、ボールブッシュ２５ａとそれを保持するボールホルダ２５ｂとからなる副軸受２５が装着され、このボールホルダ２５ｂが副軸受支持板５０に固定される。この副軸受２５の下部に、給油ポンプ３０が副軸受２５と一体化して形成されている。さらに、シリンダケーシング８ａ側面の吸込口２ｅに対向する位置に、吸込パイプ５３が固定される。

次いで、中央寄りに突出する吐出パイプ５２を有する固定カバー５１が固定スクロール２の上部にねじ固定され、吐出室１２０が形成される。そして、上ケーシング８ｂに溶接されたハーメチック端子５４の内部端子にモータ７からの電線を接続した上で、上ケーシング８ｂがシリンダケーシング８ａに溶接される。さらに、吐出パイプ５２が上ケーシング８ｂにロウ付けされる。そして、シリンダケーシング８ａの底に底ケーシング８ｃが溶接されて配置され、上ケーシング８ｂ、シリンダケーシング８ａ及び底ケーシング８ｃによりケーシング８が形成される。これにより、ケーシング８の下部が油を溜める貯油部１２５となる。

次に、スクロール圧縮機１の具体的構成及び動作を、作動流体の流れと油の流れとから、主に図１から図４を参照しながら説明する。図２Ａは図１のＭ部の詳細拡大図、図２Ｂは図２Ａの要部拡大図、図３は図１のＮ部の詳細拡大図、図４は図１の旋回スクロールの平面図である。

まず、作動流体の流れを中心に説明する。吸込パイプ５３からケーシング８内へ入ってケーシング８内を吸込み圧力とした作動流体は、吸込口２ｅを通って吸込室１０５内へ入る。そこで、モータ７を駆動源とするクランクシャフト６の回転で、旋回スクロール３が旋回運動し、両渦巻体２ａ、３ａの間に圧縮室１００が形成される。これにより、吸込室１０５の作動流体は、圧縮室１００に閉じ込められ、その後、体積が縮小しつつ中央側へ移送される。このようにして、吐出圧まで昇圧された作動流体は吐出口２ｄまたはバイパス弁２２から吐出室１２０へ吐出され、吐出パイプ５２を通って、外部へ流出する。

次に、油の流れを中心に説明する。貯油部１２５に溜まっている油は、クランクシャフト６の回転で駆動される給油ポンプ３０により、クランクシャフト６を軸方向に貫通する給油穴である給油縦穴６ｂを通って、下部から上部へ圧送される。

圧送された油は、以下に述べる四経路に分流する。

第１の給油路は副軸受給油横穴６ｇを経由して副軸受２５に給油する副軸受給油路である。第２の給油路は主軸受給油横穴６ｃから主軸受溝６ｄを通って主軸受２４に給油した後に背圧室１００へ流入する、流路抵抗の極めて小さい主軸受給油路である。第３の給油路は、旋回軸受室１１５から旋回軸受溝６ｅを通って旋回軸受２３に給油した後に背圧室１００へ流入する、流路抵抗の極めて小さい旋回軸受給油路である。これら第２及び第３の給油路は、背圧室流入路と見なすことができる。

第４の給油路は、旋回軸受室１１５から旋回鏡板３ｂ内の鏡板横穴３ｃを経由し、絞りを伴う吸込室細孔３ｄで吸込室１０５へ流入する、絞り作用を有する吸込室給油路１３０である。ここで、鏡板横穴３ｃは、旋回鏡板３ｂの側面から穴加工を施すため、側面開口を止め栓で封止する。

吸込室給油路１３０により吸込室１０５へ流入した油は、作動流体とともに圧縮室１００へ入り、圧縮室１００のシール性を向上させて漏れ抑制を実現し、圧縮性能を向上させるという効果を奏する。また、この油は、軸受を経由しないために、低温であり、吸込室１０５内の流体を加熱することが無く、体積効率の低下を回避し、圧縮性能を向上させるという効果がある。また、後述するように、吸込室細孔３ｄで減圧するため、油中の作動流体の気化によって、油は、吸込室１０５へ霧状に流入する。よって、この油は圧縮室１００での漏れ流れに乗り易くなり、シール性が一層向上するという効果を奏する。

一方、旋回軸受給油路及び主軸受給油路から背圧室１１０へ流入した油は、背圧室１１０内で動く、オルダムリング５や旋回スクロール３の突起部によって撹拌され、そこに溶解する作動流体のガス化を促進して圧力が急上昇する。この結果、背圧室１１０の圧力である背圧が吸込み圧力よりも高くなり、圧縮室１００内の圧縮流体による固定スクロール２から旋回スクロール３を引離そうとする引離力に対抗した引付力を、旋回スクロール３へ迅速に付加することができる。これにより、通常の運転継続時はもとより起動直後においても、旋回スクロール３が固定スクロール２へ確実に押付けられ、圧縮動作が確実に安定持続する。

しかし、背圧を高くしすぎると、両スクロール２、３間に作用する付勢力が増大して摺動損失による圧縮性能低下を起こす。このため、背圧が上昇しすぎた時に背圧室１１０から油や作動流体を抜くための、背圧室１１０と貯油部１２５に繋がるケーシング内部空間とを連通する背圧室流出路１３５を設ける。そして、その流出路１３５の途中に、背圧と吸込み圧力（ケーシング内部空間の圧力）の差が所定値を超えると開制御する背圧制御弁２６を設ける。背圧制御弁２６は、圧縮された弁ばね２６ｂ、弁板２６ｃ、弁キャップ２６ｄを有し、前記所定値は、弁ばね２６ｂの圧縮量に対応し、概略一定の値である。この背圧制御は、空調サイクルの圧縮機として用いるような場合、上述したバイパス弁２２と共に用いることで、極めて広範囲な運転条件下で最適な背圧設定を実現し、圧縮性能を向上する効果を奏する。

上述したように、給油ポンプ３０は、油及びそこに溶解する作動流体を、背圧まで昇圧した上で、副軸受２５、主軸受２４、旋回軸受２３、吸込室１０５及び背圧室１１０へ供給する役目を担う。そして、背圧制御弁２６は、背圧が吸込み圧力よりも所定値だけ高くなるように制御しながら、背圧室１１０から油と作動流体をケーシング８内の空間へ排出する役目を担う。

以上の説明から明らかなように、給油ポンプ３０は、油の移送とともに昇圧の役目も担うため、ポンプ仕事量が多くなり、スクロール圧縮機１の圧縮性能向上には、給油ポンプ３０の性能向上が特に重要となる。従来ではポンプ要素の形状及び寸法精度向上に頼る性能向上策を採用するところを、本実施形態では、ポンプ要素を互いに押付けあってシール隙間を低減し、漏れを抑制して性能を向上する方策を採用するものである。これにより、本実施形態では、ポンプ構成要素の形状及び寸法精度の向上に伴う加工コストの増大を抑制しつつ、給油ポンプ３０の性能向上を実現するものである。

次に、以上のような動作を実現する給油ポンプ３０を、図２Ａ、図２Ｂ、図５〜図１１を用いて説明する。図５は図２ＡのＬ−Ｌ断面図、図６は図２Ａの給油ポンプ３０のベースプレート３０ｄの平面図、図７は図２Ａの給油ポンプ３０のインナーロータ３０ａの斜視図、図８は図２Ａの給油ポンプ３０のアウターロータ３０ｂの斜視図、図９は図２Ａの両ロータ３０ａ、３０ｂの底面の圧力域の説明図、図１０は図２Ａの両ロータ３０ａ、３０ｂにかかる押上げ力の説明図、図１１は図２Ａの給油ポンプ３０の吐出圧領域の説明図である。

まず、給油ポンプ３０の構成について説明する。給油ポンプ３０は、外歯歯車であるインナーロータ３０ａとそれよりも歯数が一枚多い内歯歯車であるアウターロータ３０ｂとを噛合い要素とする、内接歯車ポンプである。

インナーロータ３０ａは、通常のインナーロータと異なり、外歯歯車を形成するインナーロータ歯形部３０ａ１と、このインナーロータ歯形部３０ａ１の上サイド面に同一物で一体に形成され且つアウターロータ３０ｂの上サイド面側に突出された端板部３０ａ２とから構成された端板付きのインナーロータである。端板部３０ａ２は、インナーロータ歯形部３０ａ１の上サイド面（インナーロータ歯形部３０ａ１と端板部３０ａ２との境界面）とアウターロータ３０ｂの上サイド面とを覆うカバーを構成している。

このインナーロータ３０ａがクランクシャフト６の下端に突出する給油ポンプ軸部６ｆへ装着される。ここで、インナーロータ３０ａがクランクシャフト６と一体的に回転するように、インナーロータ３０ａにＤ形状の装着穴３０ｉを設け、対する給油ポンプ軸部６ｆにカット面を設ける（図５及び図７参照）。なお、給油ポンプ軸部６ｆはクランクシャフト６の主軸部分より段部を有して細く形成されている。この段部にインナーロータ３０ａの上面が当接する。

そして、もう一方のアウターロータ３０ｂは、ボールホルダ２５ｂと一体化したポンプシリンダ３０ｃ内へインナーロータ３０ａと噛合うように装着され、インナーロータ３０ａの中心（クランクシャフト６の中心）に対して偏心した位置に回転自在に配置される。ボールホルダ２５ｂとポンプシリンダ３０ｃとはハウジング４０を構成する。

そして、両ロータ３０ａ、３０ｂの下サイド面を覆うようにベースプレート３０ｄが配置される。このベースプレート３０ｄは、ポンプシリンダ３０ｃの下面に密着して配置され、ボルトにより固定される。このベースプレート３０ｄには、両ロータ３０ａ、３０ｂと対向する面にポンプ吸込溝３０ｅ及びポンプ吐出溝３０ｆが形成される（図６参照）。ポンプ吸込溝３０ｅには貫通穴であるポンプ吸込穴３０ｇが開口している。

ポンプ吸込溝３０ｅ及びポンプ吐出溝３０ｆは、ポンプ室１４０の容積縮小による圧縮作用を用いないために、ポンプ室１４０の容積が拡大する側と縮小する側の各々全体に渡る細長い溝部を有する形状とする。このため、ポンプ室１４０とポンプ吸込溝３０ｅ及びポンプ吐出溝３０ｆとの位置合わせが必要になり、ベースプレート３０ｄとポンプシリンダ３０ｃ（ボールホルダ２５ｂ）に各々位置決め穴３０ｈ、３０ｉを設け（図６及び図５参照）、組立て時の位置合わせ基準とする。ここで、各二個の位置決め穴３０ｈ、３０ｉは、１８０度対向とせず、吸込側と吐出側を逆にする組立てミスを回避する構成としてある。これらのポンプ吸込溝３０ｅ、ポンプ吐出溝３０ｆは、そこでの流速ができるだけ小さくなるように、溝幅の小さい部分の溝深さを大きくしても良い。例えば、ポンプ吐出溝３０ｆの場合、中央円部３０ｆ１に油が集中するため、中央円部３０ｆ１と周囲の三日月部３０ｆ２を繋ぐ連結溝部３０ｆ３の溝深さを中央へ行くに従って深くする。これにより、油の最大流速を低減できるので圧損が低減し、給油ポンプの性能が向上するという効果がある。

次に、給油ポンプ３０の動作を説明する。スクロール圧縮機１の運転に伴うクランクシャフト６の回転（図５中の矢印の向き）で、インナーロータ３０ａが回転し、アウターロータ３０ｂもそれにつれて回転する。これに伴って、両ロータ３０ａ、３０ｂの噛合いで隔成した図５で示す複数のポンプ室１４０は、ポンプ吸込溝３０ｅ側で容積を拡大するため、ポンプ吸込穴３０ｇから貯油部１２５の油を吸い込む。

そして、ポンプ室１４０は、ポンプ吐出溝３０ｆ側で容積を縮小するため、給油縦穴６ｂへ油を移送する。ところが、この給油縦穴６ｂへ送られた油は前記した主軸受２４や旋回軸受２３を経由する絞りを伴わない流路で背圧室１１０へ入るため、給油ポンプ３０は吸込み圧力の油を背圧まで昇圧する役目を担う。つまり、給油ポンプ３０は、油を給油縦穴６ｂへ単に移送するのではなく、昇圧を伴う圧送を行う。

このため、両ロータ３０ａ、３０ｂのサイド面に隙間があると、背圧となる吐出側から吸込み圧力の吸込側へ圧力差による漏れが発生し、給油ポンプ１４０の能力が低下してしまう。これに対する従来の一般的な対策として、消費エネルギーが大きい大容量の給油ポンプを搭載するか、加工コストが増大する高精度ポンプ要素で漏れを抑制した高性能の給油ポンプを搭載するかのいずれかが考えられた。前者はスクロール圧縮機のエネルギー効率を大幅に低下させるため、本実施形態では、後者の対策をさらに改善して、漏れを抑制して給油ポンプの性能向上を図ることを、加工コスト増大を抑制しながら実現したものである。

この加工コスト増大を抑制しつつ給油ポンプ性能を向上する手段を以下に説明する。漏れ抑制策の基本的指針は、漏れ流路断面積の縮小、すなわち、漏れ流路を構成する要素のクリアランスを縮小することである。しかし、クリアランスを縮めすぎると、ポンプ構成要素間の局部的な干渉が起きて摺動損失の増大を招き、給油ポンプの性能を逆に低下させてしまうおそれがある。このため、ポンプ構成要素間の局部的な干渉を起こさないでクリアランスを縮める必要がある。

本実施形態では、給油ポンプ３０の構成要素であるインナーロータのサイド面に端板部３０ａ２を付けたインナーロータ３０ａとし、インナーロータ３０ａをクランクシャフト６のスラスト力で付勢することにより、端板部３０ａ２をアウターロータ３０ｂ側へ付勢しつつ運転するようにしたものである。ここで、図５に示すように、端板部３０ａ２の外縁は、両ロータ間で形成するポンプ室１４０を全て覆うように設けられている。

また、アウターロータ３０ｂの歯形部の厚さ（図８参照）をインナーロータ３０ａの歯形部の厚さ（図７参照）よりわずか厚くする（図２Ｂ参照）。なお、図２Ｂでは、説明のためにクリアランスを強調して図示してあり、実際のインナーロータ側のクリアランスレベルは１０〜１００μｍ程度である。

この結果、アウターロータの上サイド面側は端板３０ａ２と密着摺動し、下サイド面側はベースプレート３０ｄと密着摺動することとなり、アウターロータ３０ｂのサイドクリアランスをほぼ０にすることが可能となる。これより、アウターロータ３０ｂのサイドクリアランスにおける漏れを大幅に抑制することが可能となる。従って、両ロータ３０ａ、３０ｂの歯形精度を高めることなく給油ポンプ３０の性能が大幅に向上するため、加工コストの低減とスクロール圧縮機１のエネルギー効率向上を同時に実現できる。

また、インナーロータ３０ａはクランクシャフト６とアウターロータ３０ｂに挟まれ、アウターロータ３０ｂは、インナーロータ３０ａの端板３０ａ２とベースプレート３０ｄに挟まれるため、両ロータ３０ａ、３０ｂの軸方向位置が確定する。このため、両ロータ３０ａ、３０ｂ周囲の圧力変動が大きな運転条件下でも、給油ポンプの性能を安定化でき、給油信頼性を向上するという効果がある。

次に、インナーロータ３０ａのアウターロータ３０ｂへの付勢力について説明する。この付勢力は、一般的に述べると、クランクシャフト６とその下端部に設けた両ロータ部を一体としてみた立体図形において、その表面を面素に分割し、その法線ベクトル（微小面素の面積を大きさとする）とクランクシャフト軸方向で上向きの単位ベクトルの内積にその部分の圧力を掛けた値を、全表面で積分して求めることができる。

図１及び図２から明らかなように、本実施形態の場合、主軸受２４を境にして、クランクシャフト６の上部全てに背圧がかかり、下部には、両ロータ底面以外は全て吸込み圧力がかかっている。圧力基準を吸込み圧力におけば、インナーロータ３０ａがアウターロータ３０ｂ側へ付勢するためには、吸込み圧力からの上まわり分を次の（式１）と定義すると、（式２）であることが必要である。

ΔＰ(ｐ)≡ｐ−（吸込み圧力） … （式１）
ΔＰ(背圧)×（クランクシャフト主軸部断面積）＞
（噛合う両ロータ底面の吸込み圧力以上の圧力による力） … （式２）
この場合、付勢力は次の（式３）となる。

付勢力＝ΔＰ(背圧)×（クランクシャフト主軸部断面積）−
（噛合う両ロータ底面の吸込み圧力以上の圧力による力） … （式３）
ここで、噛合う両ロータ底面の吸込み圧力以上の圧力による力は、次の（式４）となる。

噛合う両ロータ底面の吸込み圧力以上の圧力による力＝
ΣΔＰ(ｐ)×（圧力ｐ領域面積） … （式４）
付勢力を求めるには、上記した如く、（式４）の計算が必要となるが、これを厳密に計算するには、両ロータ底面の圧力分布の見積もり及びその見積もり値を用いた積分計算が必要となり、極めて面倒である。

そこで、上述した（式４）の簡易的な計算法を以下に提案する。

まず、噛合う両ロータ底面で圧力が確定する領域を求める。本実施形態の場合を図９に示す。この図９は、両ロータ底面を下方から見上げた図である。給油ポンプ３０の吐出油が存在する領域（クロスハッチング部）は背圧領域、給油ポンプ３０の吸込油が存在する領域（一方向ハッチング部）は吸込み圧力領域と確定する。ここで、図９に明示されていないが、アウターロータ３０ｂの外周部は吸込み圧力となっている。それは、給油ポンプ背面空間１４５が、ボールブッシュ２５ａとボールホルダ２５ｂの間に隙間が存在するためである（図２Ａ参照）。この給油ポンプ背面空間１４５は、給油ポンプ３０の上サイド面側に位置する空間であり、本実施形態では端板部３０ａ２に面する空間である。

次に、圧力が確定しない領域（図９のハッチングのない領域）の圧力の見積もりを以下のように行う。給油ポンプ３０からの油流出口である給油縦穴６ｂの中心から引いた半直線を考え、上記した圧力確定領域との交点を調べる。そして、圧力未確定領域を横切る線分で両端が異なる圧力確定領域となるもの（半直線Ｒ１の場合にはＲ１１、半直線Ｒ２の場合にはＲ２２）の中点を求め、それを、吸込み圧力と背圧の境界とみなす。一方、圧力未確定領域を横切る線分で両端が同一圧力確定領域となるもの（半直線Ｒ１の場合にはＲ１２、半直線Ｒ２の場合にはＲ２１）は、全て両端における圧力と同一の圧力領域とみなす。以上のような手順により、圧力未確定領域を、背圧領域と吸込み圧力領域に分割する。

本実施形態の場合の分割状況を図１０に示す。図１０中の粗いハッチング部が、圧力未確定領域を上記手順で分割した領域であり、このうちのクロスハッチング部が背圧領域、そして、一方向ハッチング部が吸込み圧力領域となる。以上のように、背圧領域と吸込領域に二分割した結果、（式４）は、以下のように簡略化され、容易に計算が可能となる。

噛合う両ロータ底面の吸込み圧力以上の圧力による力
＝ΣΔＰ(ｐ)×（圧力ｐ領域面積）
＝ΔＰ(背圧)×(背圧領域面積)＋ΔＰ(吸込み圧力)×(吸込み圧力領域面積)
＝ΔＰ(背圧)×(背圧領域面積)
(∵ΔＰ(吸込み圧力)＝０) … （式４’）
この（式４’）を（式２）及び（式３）に代入して、目的とする付勢判定式と付勢力計算式が導出される。

（クランクシャフト主軸部断面積）＞（両ロータ底面の背圧領域面積） …（式２’）
付勢力＝ΔＰ(背圧)×｛（クランクシャフト主軸部断面積）−
（両ロータ底面の背圧領域面積）｝ …（式３’）
本実施形態の付勢判定を、（式２’）により行う。両ロータ底面の背圧領域は、図１１で示す領域（これは、図８の細かいクロスハッチング部と粗いクロスハッチング部を合わせた領域）である。この領域の面積は、クランクシャフト主軸部断面積よりも小さくなることが計算より分かる。よって、インナーロータ３０ａはアウターロータ３０ｂに付勢し、両ロータ３０ａ、３０ｂのサイドクリアランスを低減する。

また、付勢力は、（式３’）から求めることができるが、本実施形態は背圧制御弁２６を用いているため、この式中のΔＰ(背圧)は、背圧制御弁２６の弁ばね２６ｂの圧縮量に対応する前記所定値そのものとなる。よって、背圧制御弁２６による背圧制御方式との組み合わせにより、如何なる運転条件においても、付勢力を常時一定の値に確保することが可能となる。このため、如何なる運転条件においても、インナーロータ３０ａをアウターロータ３０ｂへ安定して付勢することが可能となり、給油ポンプ３０の高性能を安定して実現でき、延いてはその給油ポンプ３０を搭載するスクロール圧縮機１の高性能とともに高い給油信頼性を実現できる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態のスクロール圧縮機について図１２を用いて説明する。図１２は本発明の第２実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部の断面図（図１のＭ部に対応する図）である。この第２実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第２実施形態は、ポンプシリンダ３０ｃに、給油ポンプ背面空間１４５と貯油部１２５とを連結する連通路であるシリンダ貫通水平路２５ｃを設けたものである。このシリンダ貫通水平路２５ｃにより、給油ポンプ背面空間１４５の圧力が確実に吸込み圧力に保持されるため、両ロータ３０ａ、３０ｂの付勢力が安定化し、給油信頼性が向上するという効果がある。なお、給油ポンプ背面空間１４５と貯油部１２５とを連結する連通路をボールホルダ２５ｂに設けるようにしてもよい。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態のスクロール圧縮機について図１３を用いて説明する。図１３は本発明の第３実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部の断面図（図１のＭ部に対応する図）である。この第３実施形態は、次に述べる点で第２実施形態と相違するものであり、その他の点については第２実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第２実施形態は、ポンプシリンダ３０ｃに、給油ポンプ背面空間１４５と貯油部１２５とを連結し、貯油部側の開口を給油ポンプ背面空間側の開口より下方に設置する連通路であるシリンダ貫通傾斜路２５ｃを設けたものである。このシリンダ貫通傾斜路２５ｃにより、給油ポンプ背面空間１４５の圧力が確実に吸込み圧力に保持されるとともに、低い位置に設置したホルダ貫通傾斜路２５ｄの貯油部側の開口の上の高さまで貯油部１２５の油面が下がっても、鏡板背面空間１４５へ作動流体が流入しない。これにより、貯油部１２５の油面が何らかの理由で下がっても、給油ポンプ３０の給油能力が低下せず給油信頼性が向上するという効果がある。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態のスクロール圧縮機について図１４を用いて説明する。図１４は本発明の第４実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部の断面図（図１のＭ部に対応する図）である。この第４実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第４実施形態では、副軸受給油路に副軸受給油横穴６ｇと給油ポンプ背面空間１４５とを連結する、絞り作用を実質的に有しない副軸受給油溝６ｈを設けたものである。換言すれば、副軸受給油横穴６ｇ及び副軸受給油溝６ｈは、クランクシャフト６の給油穴６ｂと給油ポンプ背面空間１４５との連通路を形成している。この連通路は絞り作用を実質的に有しない給油路で形成されている。

かかる構成により、給油ポンプ背面空間１４５の圧力が確実に背圧（吸込み圧力＋所定の一定値）に保持されるため、この給油溝は背圧導入路の役目を担う。基準の圧力を背圧と考えると、付勢力は、両ロータ３０ａ、３０ｂの底面における吸込み圧力領域の面積に背圧を掛けた値が常時かかることとなり、クランクシャフト６や給油ポンプ３０の如何なる設計においても、確実に両ロータ３０ａ、３０ｂを付勢でき、給油信頼性が向上するという効果がある。

さらに、給油ポンプ背面空間１４５の圧力により、ボールブッシュ２５ａが上方に押し上げられ、ボールホルダ２５ｂに密着する。この結果、クランクシャフト６を支持する中央の円環部が固定され、クランクシャフト６を安定して軸支するため、軸受部の信頼性が向上し、スクロール圧縮機１の信頼性が向上するという効果がある。また、前記軸受部での摩擦係数も低下し、エネルギー効率の高いスクロール圧縮機１を実現できるという効果もある。

ここで、副軸受給油横穴６ｇを副軸受２５の下部に設置することにより、副軸受２５の広範囲な給油を差圧で確実に行い、軸受信頼性を確保する。また、副軸受給油溝６ｈ設置の代わりに、副軸受給油横穴６ｇを副軸受２５の下方を臨む位置まで下げても良い。これにより、加工コストを抑制できる効果がある。
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態のスクロール圧縮機について図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は本発明の第５実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部のインナーロータ組立て斜視図、図１６は図１５のインナーロータ平面図である。この第５実施形態は、次に述べる点で第１から第４実施形態と相違するものであり、その他の点については第１から第４実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第５実施形態では、インナーロータ３０ａが、インナーロータ歯形部３０ａ１と別体の端板３０ａ３に分割され、接続ねじ３０ａ４により組み合わせて形成されている。端板３０ａ３には、インナーロータ歯形部３０ａ１の装着穴３０ｉ２と同じＤ形状の装着穴３０ｉ３が設けられている。インナーロータ３０ａを別体端板３０ａ３と柱形状のインナーロータ歯形部３０ａ１とに分割し、形状が複雑なインナーロータ歯形部３０ａ１を、焼結や鋳造や押出し成形等で加工可能な柱形状とした。これにより、給油ポンプ３０の加工コストの低減を図ることができる。さらに、インナーロータ歯形部３０ａ１を、焼結や鋳造や押出し成形等で長い棒状に一次加工した上で、正規の長さに切断する方法を採用している。これにより、さらに加工効率が向上し、給油ポンプ３０の加工コストが低減する。以上より、給油ポンプ３０の加工コストの低減、延いてはそれを搭載するスクロール圧縮機１の加工コストを低減するという効果がある。

なお、別体の端板３０ａ３とインナーロータ歯形部３０ａ１とを接続ねじで固定することなく、クランクシャフト６の給油ポンプ軸部６ｆに別体の端板３０ａ３とインナーロータ歯形部３０ａ１とを順に挿入するだけでも、クランクシャフト６のスラスト力によりクランクシャフト６の段部と端板３０ａ３とアウターロータ３０ｂとの間のシールを確保することができ、より一層のコスト低減を図ることができる。

さらに、クランクシャフト６の段部がポンプ室１４０全域を覆うような寸法形状とし、段部にカバーの役目を担わせれば、端板も省略でき、さらに一層のコスト低減を図ることができる。
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態のスクロール圧縮機について図１７を用いて説明する。図１７は本発明の第６実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部のインナーロータ組立て斜視図である。この第６実施形態は、次に述べる点で第５実施形態と相違するものであり、その他の点については第５実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第６実施形態では、端板３０ａ３と別体化したインナーロータ歯形部３０ａ５が、その中央に設ける給油ポンプ軸部６ｆへの装着穴３０ｉ５を、Ｄ形状の穴から円形の穴としたものである。かかるインナーロータ歯形部３０ａ５によれば、Ｄ形状の穴を設ける場合に比べて、加工が容易であり、加工コストの一層の低減を図ることができる。これにより、給油ポンプ３０の加工コストの低減、延いては、これを搭載するスクロール圧縮機１の加工コストが低減するという効果がある。
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態のスクロール圧縮機について図１８を用いて説明する。図１８は本発明の第７実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部のインナーロータ組立て斜視図である。この第７実施形態は、次に述べる点で第５実施形態と相違するものであり、その他の点については第５実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第７実施形態では、インナーロータ歯形部３０ａ２と別体化した端板３０ａ６が、その中央に設ける給油ポンプ軸部６ｆへの装着穴３０ｉ６を、Ｄ形状の穴から円形の穴としたものである。かかる端板３０ａ６によれば、Ｄ形状の穴を設ける場合に比べて、加工が容易であり、加工コストの一層の低減を図ることができる。これにより、給油ポンプ３０の加工コストの低減、延いては、これを搭載するスクロール圧縮機１の加工コストが低減するという効果がある。
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態のスクロール圧縮機について図１９を用いて説明する。図１９は本発明の第８実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部の要部拡大図である。この第８実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第８実施形態では、給油ポンプ３０の両ロータ３０ａ、３０ｂの歯形部厚さがアウターロータ側よりもインナーロータ側が厚くなるように設定している。この結果、インナーロータ３０ａの下サイド面側はベースプレート３０ｄと密着摺動する。ところで、アウターロータ３０ｂの軸方向位置は確定しない（上方の端板３０ａ２と下方のベースプレート３０ｄの間に入っているが、その間のどこに位置するかは決まらない）ため、アウターロータ３０ｂのサイドクリアランスは、上側のサイドクリアランスと下側のサイドクリアランスに分割される。クリアランスの合計が同一でも、クリアランスを分割すると、漏れは低減する。以上より、インナーロータ３０ａのサイドクリアランスをほぼ０にできること共に、アウターロータ３０ｂの軸方向位置を確定しないことで、アウターロータのサイドクリアランスを上下二つに分割でき、両ロータ３０ａ、３０ｂのサイドクリアランスにおける漏れを抑制できる。よって、給油ポンプ３０の性能が向上、延いては、これを搭載するスクロール圧縮機１のエネルギー効率を向上できるという効果がある。
（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態のスクロール圧縮機について図２０から図２２を用いて説明する。図２０は本発明の第９実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部に用いるインナーロータまたはアウターロータの縦断面図（図５の３０ａＶ面断面または図６の３０ｂＶ面断面に対応する図）、図２１は第９実施形態におけるインナーロータまたはアウターロータの横断面図（図５の３０ａＨ面断面または図６の３０ｂＨ面断面に対応する図）、図２２は図２０及び図２１のインナーロータ及びアウターロータを給油ポンプに組み込んだ状態の縦断面図である。この第９実施形態は、次に述べる点で第１から第８実施形態と相違するものであり、その他の点については第１から第８実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第９実施形態では、インナーロータ３０ａのサイド表面、端板表面、歯形面にインナーなじみ皮膜３０ａ７、または、アウターロータ３０ｂのサイド表面、歯形面にアウターなじみ皮膜３０ｂ７を設けている。付勢力が作用する両ロータ３０ａ、３０ｂのサイド部では、このなじみ皮膜３０ａ７、３０ｂ７が適度に磨耗することにより、製作時の機械加工によって生じている形状誤差や表面粗さが改善され、サイド部の漏れが抑制されるとともに、付勢力が作用する面間の摩擦係数が低下し、摺動損失が低減する。この結果、給油ポンプ３０の性能が向上、延いては、これを搭載するスクロール圧縮機１のエネルギー効率を向上できるという効果がある。また、この形状補正効果を、加工精度の低下に用いて、加工コストを低減してもよい。

また、第１実施形態や第８実施形態で述べたように、アウターロータ３０ｂとインナーロータ３０ａの歯形部厚さの大小関係から、サイド面にクリアランスが発生するが、サイド面に設けるなじみ皮膜により、密着摺動する箇所が磨耗するために、クリアランスが低減する。よって、サイド面における漏れが全域で抑制され、給油ポンプの性能が向上、延いては、これを搭載するスクロール圧縮機１のエネルギー効率を向上できるという効果がある。

また、歯形面にもなじみ皮膜を設けているので、両ロータの噛合いで発生する干渉を回避するように干渉部が磨耗する。その結果、干渉により生じる両ロータの回転中心ずれが抑制され、歯形部のクリアランスが低減し、漏れが抑制できるという効果がある。それとともに、噛合いに伴う騒音や振動が低減するという効果もある。

さらに、この皮膜を、素材の表面を改質するように素材を侵漬する方法で製作する場合には、皮膜を全面に設ける方がマスキングを不要とするために、製作コストがかからないという効果もある。

なお、なじみ皮膜をクランクシャフト６の表面、特に給油ポンプ軸部６ｆへの段部に設けるようにしても、同様の機能を奏することができる。或いは、なじみ皮膜をポンプシリンダ３０ｃの内面、ベースプレート３０ｄの上面に設けてもよい。

また、背圧制御弁２６により、背圧室１１０の圧力（背圧）を常時、吸込み圧より一定値だけ高くなるようにしているため、シャフトスラスト力が常時一定となる。よって、ポンプ要素のサイド面における変形は常時一定となり、なじみにより最適なサイド形状に落ち着くため、ポンプ性能を極めて向上できるという効果もある。
（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態のスクロール圧縮機について図２３を用いて説明する。図２３は本発明の第１０実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプのベースプレートの平面図である。この第１０実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この熱交換器１０実施形態では、吸込溝及び吐出溝がくさび形状（ポンプ吸込くさび溝３０ｅ４、くさび溝３０ｆ４）となっている。ポンプ室１４０のほぼ全面をポンプ吸込溝３０ｅ４またはポンプ吐出溝３０ｆ４が覆うため、流れの複雑な箇所であるポンプ室１４０からポンプ吸込溝３０ｅ４またはポンプ吐出溝３０ｆ４への流路断面積が増大し、流路抵抗が低減して、不要な油の昇圧を回避し、無効仕事を低減する。この結果、給油ポンプ３０の消費動力が減少、延いては、これを搭載するスクロール圧縮機１のエネルギー効率を向上できるという効果がある。
（第１１実施形態）
次に、本発明の第１１実施形態のスクロール圧縮機について図２４を用いて説明する。図２４は本発明の第１１実施形態のスクロール圧縮機におけるクランクシャフトの上端部付近の縦断面図（図３に対応する図）である。この第１１実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第１１実施形態では、給油縦穴６ｂの上端を給油縦穴栓６ｊで概略塞ぎ、旋回軸受溝６ｅの下部に給油縦穴６ｂと連通させる旋回給油横穴６ｉを設け、さらに背圧室１１０側を封止している。これにより、旋回軸受２３に給油した油が、吸込室１０５を給油するため、給油ポンプ３０が送り出す油量が少なくてすむ。この結果、給油ポンプ３０の消費動力が減少、延いては、これを搭載するスクロール圧縮機１のエネルギー効率を向上できるという効果がある。
（第１２実施形態）
次に、本発明の第１２実施形態のスクロール圧縮機について図２５を用いて説明する。図２５は本発明の第１２実施形態のスクロール圧縮機における両スクロール付勢部付近における吸込室給油主要部の拡大断面図（図１のＰ部に相当する図）である。この第１２実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第１２実施形態では、吸込室給油路１３０として、固定スクロール２で旋回鏡板３ｂと摺動する取付部２ｃに、絞りを伴って背圧室１１０と吸込室１０５を繋ぐ吸込室給油路２ｇを設けている。これにより、背圧室１１０に流入した油が、吸込室１０５を給油するため、給油ポンプ３０が送り出す油量が少なくて済む。この結果、給油ポンプの消費動力が減少、延いては、これを搭載するスクロール圧縮機１のエネルギー効率を向上できるという効果がある。
（第１３実施形態）
次に、本発明の第１３実施形態のスクロール圧縮機について図２６を用いて説明する。図２６は本発明の第１３実施形態のスクロール圧縮機における旋回スクロールの平面図である。この第１３実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第１３実施形態では、吸込室１０５ではなく圧縮室１００に給油する圧縮室給油路１５０（鏡板横穴３ｃ、圧縮室細孔３ｆで形成）を設けている。これにより、昇圧した油を吸込み圧力まで減圧せずに、圧縮室１００のシール性確保のために用いることができる。よって、油の昇圧に用いたエネルギーを有効に活用できるため、スクロール圧縮機１のエネルギー効率を向上できるという効果がある。
（第１４実施形態）
次に、本発明の第１４実施形態のスクロール圧縮機について図２７を用いて説明する。図２７は本発明の第１４実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部の縦断面図（図１のＭ部に相当する図）である。この第１４実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と同一であるので、重複する説明を省略する。

この第１４実施形態は、インナーロータ３０ａの背面側に、ポンプシリンダ３０ｃの段部で形成した端板背面規制部３０ｃ１を設けたものである。端板３０ａ２と端板背面規制部３０ｃ１のクリアランスは概略５０μｍ〜１００μｍ程度とする。これにより、不慮の原因で、インナーロータ３０ａにかかる付勢力が不足し、両ロータ３０ａ、３０ｂが離間したとしても、端板３０ａ１の軸方向位置が端板背面規制部３０ｃ１で規定されるため、給油ポンプ３０の能力の極端な低下を回避できる。よって、給油ポンプ３０の給油信頼性を確保でき、延いては、本給油ポンプを搭載するスクロール圧縮機１の信頼性を確保できるという効果がある。

本発明の第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Ｍ部の詳細拡大図である。 図２Ａの要部拡大図である。 図１のＮ部の詳細拡大図である。 図１の旋回スクロールの平面図である。 図２ＡのＬ−Ｌ断面図である。 図２Ａの給油ポンプのベースプレートの平面図である。 図２Ａの給油ポンプのインナーロータの斜視図である。 図２Ａの給油ポンプのアウターロータの斜視図である。 図２Ａの両ロータの底面の圧力域の説明図である。 図２Ａの両ロータにかかる押上げ力の説明図である。 図２Ａの給油ポンプ３０の吐出圧領域の説明図である。 本発明の第２実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部の断面図である。 本発明の第３実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部の断面図である。 本発明の第４実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部の断面図）である。 本発明の第５実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部のインナーロータ組立て斜視図である。 図１５のインナーロータ平面図である。 本発明の第６実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部のインナーロータ組立て斜視図である。 本発明の第７実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部のインナーロータ組立て斜視図である。 本発明の第８実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部の要部拡大図である。 本発明の第９実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部に用いるインナーロータまたはアウターロータの縦断面図である。 第９実施形態におけるインナーロータまたはアウターロータの横断面図である。 図２０及び図２１のインナーロータ及びアウターロータを給油ポンプに組み込んだ状態の縦断面図である。 本発明の第１０実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプのベースプレートの平面図である。 本発明の第１１実施形態のスクロール圧縮機におけるクランクシャフトの上端部付近の縦断面図である。 本発明の第１２実施形態のスクロール圧縮機における両スクロール付勢部付近における吸込室給油主要部の拡大断面図である。 本発明の第１３実施形態のスクロール圧縮機における旋回スクロールの平面図である。 本発明の第１４実施形態のスクロール圧縮機における給油ポンプ部の縦断面図である。

符号の説明

１…スクロール圧縮機、２…固定スクロール、２ａ…固定渦巻体、２ｂ…固定鏡板、３…旋回スクロール、３ａ…旋回渦巻体、３ｂ…旋回鏡板、３ｃ…鏡板横穴、３ｄ…吸込室細孔、３ｆ…圧縮室細孔、４…フレーム、５…オルダムリング、６…クランクシャフト、６ａ…ピン部、６ｂ…給油縦穴（給油穴）、６ｃ…主軸受給油横穴、６ｄ…主軸受溝、６ｅ…旋回軸受溝、６ｆ…給油ポンプ軸部、６ｇ…副軸受給油横穴、７…モータ、８…ケーシング、８ａ…シリンダケーシング、８ｂ…上ケーシング、８ｃ…底ケーシング、１０…圧縮機部、２２…バイパス弁、２３…旋回軸受、２４…主軸受、２５…副軸受、２６…背圧制御弁、３０…給油ポンプ、３０ａ…インナーロータ、３０ａ１…インナーロータ歯形部、３０ａ２…端板部（カバー）、３０ａ３…端板（カバー）、３０ａ７…インナーなじみ皮膜、３０ｂ…アウターロータ、３０ｂ７…アウターなじみ皮膜、３０ｃ…ポンプシリンダ、３０ｃ１…端板背面規制部、３０ｄ…ベースプレート、３０ｅ…ポンプ吸込溝、３０ｆ…ポンプ吐出溝、１００…圧縮室、１０５…吸込室、１１０…背圧室、１１５…旋回軸受室、１２０…吐出室、１２５…貯油部、１３０…吸込室給油路、１３５…背圧室流出路、１４０…ポンプ室、１４５…給油ポンプ背面空間、１５０…圧縮室給油路。

Claims (11)

1. 作動流体を圧縮する圧縮機部と、前記圧縮機部を駆動するクランクシャフトと、前記クランクシャフトを軸支する軸受と、インナーロータ及びアウターロータを有して油を前記軸受へ給油する給油ポンプと、前記圧縮機部、前記クランクシャフト及び前記給油ポンプを収納したケーシングとを備え、
   前記ケーシングは、内部空間を吸込み圧力にすると共に、当該内部空間に油を貯留する貯油部を設け、
   前記圧縮機部は、鏡板とそれに立設する渦巻体とを有する固定スクロールと、鏡板とそれに立設する渦巻体とを有する旋回スクロールと、前記両スクロールを噛み合わせて形成され容積が縮小することにより作動流体を圧縮する圧縮室と、前記旋回スクロールの背面に設けられ吸込み圧力より高く吐出圧力より低い中間圧力空間となる背圧室とを備え、
   前記クランクシャフトは、回転駆動源により回転駆動されて前記旋回スクロールを旋回駆動すると共に、前記軸受への給油通路となる給油穴を備え、
   給油ポンプは、前記貯油部の油を昇圧して前記クランクシャフトの給油穴及び前記軸受を通して前記背圧室に供給するように前記クランクシャフトの反旋回スクロール側の端部に設けたスクロール圧縮機において、
   前記給油ポンプは、前記インナーロータ及び前記アウターロータのサイド面を覆うカバーを、前記クランクシャフトのスラスト力により前記インナーロータのサイド面または前記アウターロータのサイド面の少なくとも何れか一方に付勢するように設けた
   ことを特徴とする、スクロール圧縮機。
2. 請求項１において、前記給油ポンプは、前記インナーロータと、前記アウターロータと、前記アウターロータの周囲に配置したポンプシリンダと、前記インナーロータ及び前記アウターロータの反圧縮機部側のサイド面を覆うベースプレートと、前記インナーロータ及び前記アウターロータの圧縮機部側のサイド面を覆う前記カバーとからなる内接歯車型ポンプで構成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 請求項２において、前記カバーは前記インナーロータの歯形部または前記アウターロータの歯形部と同一部材で一体に設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。
4. 請求項２において、前記クランクシャフトは反圧縮機部側の端部に段部を介して細径となっている給油ポンプ軸部を有し、前記インナーロータは前記給油ポンプ軸部の周囲に設置され、前記カバーは前記クランクシャフトの段部と前記インナーロータのサイド面または前記アウターロータのサイド面の少なくとも何れか一方との間に挟持されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
5. 請求項２において、前記クランクシャフトは反圧縮機部側の端部に段部を介して細径となっている給油ポンプ軸部を有し、前記インナーロータは前記給油ポンプ軸部の周囲に設置され、前記カバーは、前記インナーロータ及び前記アウターロータと別部材で形成されると共に、前記クランクシャフトの段部と前記インナーロータのサイド面または前記アウターロータのサイド面の少なくとも何れか一方との間に挟持されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
6. 請求項２において、前記クランクシャフトに沿って、前記圧縮機部、前記回転駆動源となるモータ及び前記給油ポンプがこの順に前記クランクシャフトに装着され、前記軸受は前記モータの圧縮機部側に配置した主軸受と前記モータの反圧縮機部側に配置した副軸受とを備え、前記副軸受と前記給油ポンプは隣接して配置され、前記副軸受は軸受ブッシュとそれを保持する軸受ホルダとを備え、前記軸受ホルダと前記ポンプシリンダは固定配置または一体形成されてハウジングを構成していることを特徴とするスクロール圧縮機。
7. 請求項６において、前記ハウジングは、前記給油ポンプと前記軸受ホルダとの間で且つ前記ハウジングの内面に形成される給油ポンプ背面空間と、前記貯油部空間と、を連通する連通路を備えていることを特徴とするスクロール圧縮機。
8. 請求項７において、前記連通路は給油ポンプ背面空間側の開口より貯油部空間側の開口を低い位置に設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
9. 請求項６において、前記クランクシャフトは、前記給油ポンプと軸受ホルダとの間で且つ前記ハウジングの内面に形成される給油ポンプ背面空間と、前記給油穴と、を連通する背圧導入路を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
10. 請求項１において、前記カバー、前記インナーロータ及び前記アウターロータのスラスト力を受ける少なくとも一つの面になじみ皮膜を形成したことを特徴とするスクロール圧縮機。
11. 請求項１において、前記背圧室の圧力を吸込み圧力よりも概略一定の値だけ高くする背圧制御手段を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。

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