JP4712506B2 - スクリュー圧縮機の潤滑装置及びこれを備えたスクリュー圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮機のケーシング内に封入した潤滑油のはねかけで吐出側軸受の潤滑を行う空気圧縮機の潤滑装置及びこれを備えた空気圧縮機に関する。

本発明は、圧縮機のケーシング内に封入した潤滑油のはねかけで吐出側軸受の潤滑を行うスクリュー圧縮機の潤滑装置及びこれを備えたスクリュー圧縮機に関する。

このような構成である空気圧縮機の軸受の潤滑は、通常、グリース、圧縮機のケーシング内に封入した潤滑油のはねかけ、又は圧縮機外部に設置した潤滑油供給装置（給油ポンプ等）からの潤滑油の供給等によって行われる。

上記潤滑方式のうち、はねかけによる潤滑方式の従来技術としては、真空ポンプのロータ軸の吸入側に円板状の跳ね上げ部材（スリンガ）を設け、この跳ね上げ部材の回転により油溜めの油を飛散させ、その油の飛散した雰囲気で吸入側軸受を潤滑するものがある（例えば、特許文献１参照）。なお、この従来技術では、吐出側軸受については、真空ポンプの外部に設置した潤滑油供給装置（給油ポンプ等）により潤滑油が供給される。

特開平４−１７１２９２号公報（第６頁、第１図）

一般に、空気圧縮機はさまざまな分野において用いられる。例えば、次世代自動車として注目されている燃料電池車に、燃料電池の酸素電極への空気（酸素）の供給のために空気圧縮機が搭載される。このような車載型圧縮機の場合、工場等に設置される定置型と比べて設置スペースが著しく制限されるため、装置の小型化が強く要求される。このため、上記従来技術のように吐出側軸受の潤滑のために外部に潤滑油供給装置を別途設けるのは好ましくない。

そこで、吐出側軸受を吸入側軸受と同様にはねかけによる潤滑方式とすることが考えられる。このとき、吐出側軸受は高温な吐出空気からの伝熱と軸受の発熱による温度上昇が吸入側に比べて大きいため、十分な油量を供給する必要がある。しかしながら、通常、ロータ軸の吐出側には駆動側と従動側とのスクリューロータを連動させるためのタイミングギヤが設けられており、吐出側においては跳ね上げ部材をタイミングギヤの外側（タイミングギヤを挟んで軸受と反対側）に設けることになる。このため、跳ね上げ部材により飛散した潤滑油はタイミングギヤの周辺には供給されるが、その奥側にある軸受に対しては十分に供給できない恐れがあった。

本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の小型化を図りつつ、吐出側軸受に対し十分に潤滑油を供給することができるスクリュー圧縮機の潤滑装置及びこれを備えたスクリュー圧縮機を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、ケーシング、前記ケーシング内において吸入側及び吐出側に設けた軸受により回転自在に支持され、作動室内を無給油状態として回転することにより空気を圧縮する雌雄一対のロータ、及び前記ロータの回転軸にそれぞれ設けられ、前記一対のロータを連動させるタイミングギヤを備えたスクリュー圧縮機の潤滑装置において、前記一対のロータのうちの一方の回転軸において前記タイミングギヤを挟んで前記ロータと反対側に設けるとともに、外周側に形成され周方向に区切られた凹部を有し、回転することにより前記ケーシング内に保有された潤滑油を跳ね上げる跳ね上げ部材と、前記跳ね上げ部材により跳ね上げられた潤滑油を前記吐出側の軸受に導くガイド部材とを備え、前記一対のロータのうちの前記跳ね上げ部材が設けられてない他方のロータの回転軸は、前記跳ね上げ部材が設けられた前記一方のロータの回転軸より高い位置にあり、前記ガイド部材は、前記跳ね上げ部材の少なくとも外周面の一部分を覆うことにより前記跳ね上げ部材の凹部との間に潤滑油の搬送室を形成し、当該搬送室によって潤滑油溜めの潤滑油を跳ね上げる搬送部、及び前記搬送部から前記跳ね上げ部材の接線方向に直線状に設けられ、遠心力によって前記搬送室から潤滑油を放出する放出部を有する跳ね上げガイド部と、前記跳ね上げガイド部の放出部に連続して前記跳ね上げ部材の接線方向に直線状に設けられ、前記放出部からの潤滑油を上方に案内して前記他方のロータの前記吐出側の軸受の上方に導く立ち上げガイド部と、前記立ち上げガイド部からの潤滑油を前記他方のロータの回転軸の軸方向に案内する軸方向ガイド部とを備えるものとする。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記ガイド部材は、前記軸方向ガイド部から分岐され、潤滑油を前記一方のロータの回転軸に導く周方向ガイド部をさらに備えるものとする。

（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記跳ね上げガイド部の前記搬送部は、前記跳ね上げ部材の外周面との距離がほぼ一定であり、前記放出部は、前記跳ね上げ部材の外周面との距離が前記跳ね上げ部材の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に増大するものとする。
（４）上記（３）において、好ましくは、前記跳ね上げガイド部は、前記搬送部に対し前記跳ね上げ部材の回転方向上流側に設けた導入部をさらに有し、前記導入部は、前記跳ね上げ部材の外周面との距離が前記跳ね上げ部材の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に減少するものとする。

（５）上記（１）乃至（４）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記ガイド部材は、前記跳ね上げ部材の少なくとも外周面の一部分を覆うことにより前記跳ね上げ部材の凹部との間に潤滑油の搬送室を形成し、前記搬送ガイド部から前記立ち上げガイド部に放出されなかった潤滑油を当該搬送室によって前記潤滑油溜めに戻す送り戻しガイド部をさらに備えるものとする。

（６）上記目的を達成するために、本発明のスクリュー圧縮機は、上記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載のスクリュー圧縮機の潤滑装置を備えるものとする。

本発明によれば、跳ね上げ部材により跳ね上げた潤滑油をガイド部材で導いて吐出側軸受に供給する。これにより、外部の潤滑油供給装置が不要となるので装置の小型化を図ることができ、且つ、吐出側軸受に対し十分に潤滑油を供給することができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

本発明の第１の実施形態を図１〜図６により説明する。
図１は、本実施形態によるスクリュー圧縮機の潤滑装置が適用されたスクリュー圧縮機の全体構造を表す断面図である（後述の図２中断面I−Iによる断面図に相当する）。

この図１において、スクリュー圧縮機１は、オイルフリー式（作動室内を無給油状態で運転する）であり、非接触で互いに噛み合いながら回転する雌雄一対のスクリューロータ２Ａ，２Ｂ（圧縮機本体、但し図１中２Ａのみ図示）と、これらスクリューロータ２Ａ，２Ｂを収納し、スクリューロータ２Ａ，２Ｂの歯溝との間で作動室を形成するケーシング３とを備えている。ケーシング３には、作動室に空気を吸入するための軸方向（図１中左側）に開口した吸入ポート４と、作動室で圧縮した圧縮空気を吐出するための径方向（図１中上側）に開口した吐出ポート５とが形成されている。

雌側のスクリューロータ（以下、「駆動側ロータ」と記載）２Ａの回転軸６Ａは、ラジアル荷重を受ける吸入側（図１中左側）の軸受７Ａとラジアル荷重及びスラスト荷重を受ける吐出側（図１中右側）の軸受８Ａとで回転可能に支持されている。また、雄側のスクリューロータ（以下、「従動側ロータ」と記載）２Ｂの回転軸６Ｂ（後述の図２及び図６参照）は、ラジアル荷重を受ける吸入側の軸受７Ｂ（図示せず）とラジアル荷重及びスラスト荷重を受ける吐出側の軸受８Ｂ（後述の図６参照）とで回転可能に支持されている。また、ケーシング３の吐出ポート５の周囲には、作動室側（図１中左側）を冷却するための冷却水ジャケット９と、吐出側軸受８Ａ，８Ｂ側（図１中右側）を冷却するための冷却水ジャケット１０とが形成されている。

駆動側ロータ２Ａの回転軸６Ａの吐出側は、カップリング１１を介しモータ１２の回転軸に連結されており、このモータ１２の駆動によって回転するようになっている。また、駆動側ロータ２Ａの回転軸６Ａ及び従動側ロータ２Ｂの回転軸６Ｂの吐出側にはタイミングギヤ１３Ａ，１３Ｂ（但し図１中１３Ａのみ図示、１３Ｂは後述の図２及び図６参照）が設けられ、これらタイミングギヤ１３Ａ，１３Ｂによってスクリューロータ２Ａ，２Ｂが連動するようになっている。なお、本実施形態では、駆動側ロータ２Ａの回転数は従動側ロータ２Ｂに比べて低く設定されている。また、ケーシング３とモータ１２との間にはモータアダプタ（ケーシング）１４が接続されており、このモータアダプタ１４内にカップリング１１及びタイミングギヤ１３Ａ，１３Ｂ等が収納されている。

吸入側軸受７Ａ，７Ｂと作動室（及び吸入ポート４）との間にはシール装置１５Ａ，１５Ｂ（但し図１中１５Ａのみ図示）が設けられ、吐出側軸受８Ａ，８Ｂと作動室との間にはシール装置１６Ａ，１６Ｂ（但し図１中１６Ａのみ図示、１６Ｂは後述の図６参照）が設けられており、作動室内を無給油状態としている。そして、吸入側軸受７Ａ，７Ｂは、これら軸受７Ａ，７Ｂを保持するハウジング１７（ケーシング）の外周が吸入空気で冷却されており、また吐出ポート５等からの伝熱影響が小さいので、温度上昇が比較的小さくなっている。そこで本実施形態では、吸入側軸受７Ａ，７Ｂはグリース潤滑を採用している。

一方、吐出側軸受８Ａ，８Ｂは、吐出ポート５からの伝熱、回転軸６Ａ，６Ｂからの伝熱、及び軸受８Ａ，８Ｂ自身の発熱による温度上昇が比較的大きいことから、信頼性高く潤滑を行うためには十分な潤滑油を供給する必要がある。そこで本実施形態の大きな特徴としては、モータアダプタ１４内の下部に潤滑油溜め１８を形成し、この潤滑油溜め１８に溜められた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂ等に供給する潤滑装置を設けている。以下、その詳細について説明する。

図２は、図１中断面II−IIによるスクリュー圧縮機１の断面図で上記潤滑装置の概略構造を表し、図３は、潤滑装置を構成する跳ね上げ部材の全体構造を表す側面図であり、図４は、図３中断面IV−IVによる跳ね上げ部材の断面図であり、図５は、潤滑装置を構成するガイド部材の跳ね上げガイド部の詳細構造を表す側面図であり、図６は、図２中矢印Ａ方向から見た部分断面図でガイド部材の概略構造を表している。

これら図２〜図６及び前述の図１において、本実施形態の潤滑装置は、駆動側ロータ２Ａの回転軸６Ａにおけるタイミングギヤ１３Ａとカップリング１１との間に設けられ、回転軸６Ａとともに回転することにより潤滑油溜め１８の潤滑油を跳ね上げる跳ね上げ部材１９と、この跳ね上げ部材１９で跳ね上げれらた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂ及びタイミングギヤ１３Ｂに導くガイド部材２０とを備えている。

なお、本実施形態では、図２に示すように、駆動側ロータ２Ａの回転軸６Ａ及びタイミングギヤ１３Ａが比較的低い位置に、従動側ロータ２Ｂの回転軸６Ｂ及びタイミングギヤ１３Ｂが比較的高い位置に配設されている。また、跳ね上げ部材１９は、タイミングギヤ１３Ａより大径の略円板型の部材であり、潤滑油溜め１８に溜められた潤滑油の油面高さは、タイミングギヤ１３Ａの外周面の最低位置より低く、かつ跳ね上げ部材１９の外周面の最低位置より高くしている。これにより、跳ね上げ部材１９の下部が潤滑油溜め１８の潤滑油に浸され、タイミングギヤ１３Ａ，１３Ｂが浸されないようになっている。その結果、スクリューロータ２Ａ，２Ｂの回転損失の低減が図れるようになっている。また、モータアダプタ１４の潤滑油溜め１８の下側には、潤滑油を冷却するための冷却ジャケット２１（図２中図示せず、図１参照）が形成されている。

跳ね上げ部材１９は、図３及び図４に示すように、中央部に回転軸６Ａを挿通するための貫通孔２２が形成され、外周面に溝２３（凹部）が形成されている。跳ね上げ部材１９の溝２３は、径方向に設けた複数（本例では６つ）の仕切り壁２４によって周方向に等間隔で区切られている。また、溝２３の両側側壁２５には、各仕切り壁２４から回転方向（図３中矢印方向）下流側に向かって一定寸法を除いた部分に、開口２６がそれぞれ形成されている。

ガイド部材２０は、図２に示すように、跳ね上げ部材１９の外周面の一部を覆うように設けた跳ね上げガイド部２７と、跳ね上げ部材１９によって跳ね上げられた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂ及びタイミングギヤ１３Ｂに導く搬送ガイド部２８とで構成されている。

ガイド部材２０の跳ね上げガイド部２７は、図５に示すように、跳ね上げ部材１９の外周面の一部に沿って例えば断面コの字状の板材が曲げ成形されたものであり、その下部が跳ね上げ部材１９とともに潤滑油溜め１８の潤滑油に浸されるようになっている。また、跳ね上げガイド部２７は、跳ね上げ部材１９の回転方向（図５中矢印方向）の順序に導入部２７ａ、搬送部２７ｂ、及び放出部２７ｃから構成されている。搬送部２７ｂは、跳ね上げ部材１９の外周面との距離が比較的小さい距離でほぼ一定となるように設けられた部分であり、跳ね上げ部材１９の溝２３との間に（正確には、両側側壁２５の開口２６から潤滑油が外部に流出するため、両側側壁２５の開口２６が形成されていない部分及び仕切り壁２４との間に）搬送室２９を形成するようになっている。なお、搬送室２９の容積は、吐出側軸受８Ａ，８Ｂ等の潤滑に必要な潤滑油量に基づき設計されている。

導入部２７ａは、跳ね上げ部材１９の外周面との距離が跳ね上げ部材１９の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に減少するように設けられた部分であり、跳ね上げ部材１９の溝２３内、すなわち搬送室２７内に潤滑油が流入しやすくなっている。放出部２７ｃは、跳ね上げ部材１９の外周面との距離が跳ね上げ部材１９の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に増大するように設けられた部分であり、搬送室２９内の潤滑油を遠心力によって円滑に放出するようになっている。

搬送ガイド部２８は、上記跳ね上げガイド部２７に接続され、搬送室２９から放出された潤滑油を従動側のタイミングギヤ１３Ｂの上方に導く立ち上げガイド部２８ａ（図２及び図６参照）と、この立ち上げガイド部２８ａに接続され、回転軸６Ｂの軸方向（図６中右側）に潤滑油を導く軸方向ガイド部２８ｂ（図６参照）と、軸方向ガイド部２８ｂから分岐され、潤滑油を駆動側の回転軸６Ａに導く周方向ガイド部２８ｃ（図２参照）とで構成されている。なお、跳ね上げガイド部２７の放出部２７ｃ及び搬送ガイド部２８の立ち上げガイド部２８ａは、跳ね上げ部材１９の接線方向に直線状に連続して設けられており、所望の放出方向（立ち上げ方向）の速度成分の減少を抑えるようになっている。

軸方向ガイド部２８ｂには、タイミングギヤ１３Ｂ及びその軸部（詳細には、タイミングギヤ１３Ｂと後述する軸受押さえとの隙間）にそれぞれ対応する位置に給油穴３０，３１が設けられ、これら給油穴３０，３１から落下した潤滑油がタイミングギヤ１３Ｂ及びその軸部に供給されるようになっている。タイミングギヤ１３Ｂの軸部の外周面には、回転軸６Ｂの回転方向と逆向きのネジを切ったネジ切り部３２Ｂが設けられ、吐出側軸受８Ｂの外輪を押さえる円環状の軸受押さえ３３Ｂの内周面には、回転軸３Ｂの回転方向にネジを切ったネジ切り部３４Ｂが設けられている。そして、回転軸６Ｂとともにタイミングギヤ１３Ｂが回転すると、軸方向ガイド部２８ｂの給油穴３１から落下した潤滑油の一部がネジ切り部３２Ｂ，３４Ｂ（移送装置）によって吐出側軸受８Ｂ内へ移送されるようになっている。なお、給油穴３１からタイミングギヤ１３Ｂの軸部に落下した潤滑油の余剰分は、潤滑油溜め１８に落下するようになっている。

周方向ガイド部２８ｃは、詳細は図示しないが、タイミングギヤ１３Ａの軸部（詳細には、タイミングギヤ１３Ａと後述する軸受押さえとの隙間）に潤滑油を供給するようになっている。タイミングギヤ１３Ａの軸部の外周面には、回転軸６Ａの回転方向と逆向きのネジを切ったネジ切り部３２Ａが設けられ、吐出側軸受８Ｂの外輪を押さえる円環状の軸受押さえ３３Ａの内周面には、回転軸６Ａの回転方向にネジを切ったネジ切り部３４Ａが設けられている。そして、回転軸６Ａとともにタイミングギヤ１３Ａが回転すると、周方向ガイド部２８ｃから供給された潤滑油の一部がネジ切り部３２Ａ，３４Ａ（移送装置）によって吐出側軸受８Ａ内へ移送されるようになっている。なお、周方向ガイド部２８ｃからタイミングギヤ１３Ａの軸部に供給した潤滑油の余剰分は、潤滑油溜め１８に落下するようになっている。また、ケーシング３内には、吐出側軸受８Ａ，８Ｂを潤滑した潤滑油を潤滑油溜め１８に戻すための潤滑油通路３５Ａ，３５Ｂがそれぞれ形成されている。

次に、本実施形態の動作及び作用効果を以下説明する。
モータ１２により駆動側の回転軸６Ａが回転されると、タイミングギヤ１３Ａ，１３Ｂを介して従動側の回転軸６Ｂに駆動力が伝達され、スクリューロータ２Ａ，２Ｂが連動して回転する。これにより、吸入ポート４から吸入された空気が圧縮され、吐出ポート５から圧縮空気として吐出される。

このようにして圧縮空気の製造が行われる最中、モータアダプタ１４内においては吐出側軸受８Ａ，８Ｂへの潤滑油の供給が行われる。すなわち、潤滑油溜め１８の潤滑油が跳ね上げ部材１９の溝２３に開口２６等から流入し、回転軸６Ａとともに跳ね上げ部材１９が回転して跳ね上げ部材１９の溝２３が油面より上部に達すると、溝２３内の潤滑油の一部が開口２６から流出するものの搬送室２９内に残され、この搬送室２９内の潤滑油が遠心力によって搬送ガイド部２８に放出される。

搬送ガイド部２８に導入された潤滑油は、立ち上げガイド部２８ａより従動側のタイミングギヤ１３Ｂの上方に案内され、軸方向ガイド部２８ｂにより回転軸６Ｂの軸方向に案内され、軸方向ガイド部２８ｂの給油穴３０からタイミングギヤ１３Ｂに供給されてタイミングギヤ１３Ａ，１３Ｂを潤滑する。また、軸方向ガイド部２８ｂの給油穴３１から潤滑油がタイミングギヤ１３Ｂの軸部に落下し、ネジきり部３２Ｂ，３４Ｂにより吐出側軸受８Ｂ内へ移送される。さらに、残りの潤滑油は周方向ガイド部２８ｃによりタイミングギヤ１３Ａの軸部に供給され、ネジきり部３２Ａ，３４Ａにより吐出側軸受８Ａ内へ移送される。

このように本実施形態では、跳ね上げ部材１９により跳ね上げられた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂに導くガイド部材２０を設けることにより、跳ね上げられた潤滑油を跳ね上げ部材１９から見てタイミングギヤ１３Ａ，１３Ｂの奥側にある吐出側軸受８Ａ，８Ｂに導いて供給することができる。したがって、ガイド部材２０を用いずに単に潤滑油を飛散させるだけの従来構造と異なり、跳ね上げた潤滑油を確実に吐出側軸受８Ａ，８Ｂに供給することができる。また、このように吐出側軸受８Ａ，８Ｂをはねかけによる潤滑方式とすることで、潤滑油供給装置の外部設置を必要としない。したがって、空気圧縮機１の小型化を図りつつ、吐出側軸受８Ａ，８Ｂに対し十分に潤滑油を供給することができる。また、その結果、吐出側軸受８Ａ，８Ｂに対する冷却効果を向上させることができる。

また本実施形態では、跳ね上げ部材１９の外周面に周方向に区切られた溝２３を形成し、この溝２３に潤滑油を流入させて跳ね上げる。これにより、例えば跳ね上げ部材１９に溝２３を形成しないで、潤滑油の粘性による付着力のみだけで潤滑油を跳ね上げる場合と比べ、跳ね上げる潤滑油量を増加させることができる。また、跳ね上げ部材１９の溝２３とガイド部材２０の跳ね上げガイド部２７との間に搬送室２９を形成することにより、潤滑油を効率よく跳ね上げて搬送ガイド部２８に導入することができる。その結果、吐出側軸受８Ａ，８Ｂに対し潤滑油を効率よく供給することができる。

なお、上記第１の実施形態においては、跳ね上げガイド部２７は、跳ね上げ部材１９の外周面との距離が跳ね上げ部材１９の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に減少する導入部２７ａを有する構造を例にとって説明したが、これに限られず、例えば導入部２７ａを設けないようにしてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、上記第１の実施形態においては、軸方向ガイド部２８ｂの給油口３０からタイミングギヤ１３Ｂに潤滑油を供給する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば潤滑油溜め１８に溜められた潤滑油の油面高さをタイミングギヤ１３Ａの外周面の最低位置と同じに（又は若干高く）し、タイミングギヤ１３Ａに潤滑油を直接供給することにより、軸方向ガイド部２８ｂに給油口３０を設けないようにしてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、上記第１の実施形態においては、周方向ガイド部２８ｃ及び軸方向ガイド部２８ｂの給油口３１からタイミングギヤ１３Ａ，１３Ｂの軸部に潤滑油をそれぞれ供給し、ネジ切り部３２Ａ，３４Ａ及び３２Ｂ，３４Ｂによって吐出側軸受８Ａ，８Ｂ内に移送する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば軸受押さえ３３Ａ，３３Ｂの厚み寸法を上下方向で変化させ、タイミングギヤ１３Ａと軸受け押え３２Ａとの隙間寸法、タイミングギヤ１３Ｂと軸受け押さえ３２Ｂとの隙間寸法においてそれぞれ上側が比較的広く下側が比較的狭くなるようにしてもよい。この場合、周方向ガイド部２８ｃ及び軸方向ガイド部２８ｂの給油口３１から供給した際、余剰分として潤滑油溜め１８に落下する油量が低減し、吐出側軸受８Ａ，８Ｂ内への移送を促すことができる。

また、例えば図７に示すように、軸受押さえ３３Ａ’，３３Ｂ’に潤滑油通路３６Ａ，３６Ｂをそれぞれ形成し、これら潤滑通路３６Ａ，３６Ｂに周方向ガイド部２８ｃ’（図示せず）及び軸方向ガイド部２８ｂ’からの潤滑油を供給するようにしてもよい。また、例えば図８に示すように、ケーシング３’内の吐出側軸受８Ａとシール装置１６Ａとの間に潤滑油を供給する潤滑油通路３７Ａを形成し、この潤滑通路３７Ａに周方向ガイド部２８ｃ”（図示せず）からの潤滑油を供給し、ケーシング３内の吐出側軸受８Ｂとシール装置１６Ｂとの間に潤滑油を供給する潤滑油通路３７Ｂを形成し、この潤滑油通路３７Ｂに軸方向ガイド部２８ｂ”からの潤滑油を供給するようにしてもよい。これら変形例においても、上記一実施形態同様の効果を得ることができる。

本発明の第２の実施形態を図９及び図１０により説明する。本実施形態は、跳ね上げ部材の片側側面外周側に凹部を形成し、この片側側面及び外周面の一部を覆うようにガイド部材を設けた実施形態である。

図９は、本実施形態によるスクリュー圧縮機の潤滑装置の要部構造を表す側面図（但し、吐出軸受８Ａ側から見た側面図）であり、図１０は、図９中断面Ｘ−Ｘによる跳ね上げ部材の断面図である。なお、本実施形態において、上記第１の実施形態及と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態の潤滑装置は、駆動側ロータ２Ａの回転軸６Ａにおけるタイミングギヤ１３Ａとカップリング１１との間に設けられ、回転軸６Ａとともに回転することにより潤滑油溜め１８の潤滑油を跳ね上げる跳ね上げ部材３８と、この跳ね上げ部材３８で跳ね上げれらた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂに導くガイド部材とを備えている。なお、跳ね上げ部材３８及びガイド部材は、それら下部が潤滑油溜め１８の潤滑油に浸されるように配置されている。

跳ね上げ部材３８は、略円板型の部材であり、中央部に回転軸６Ａを挿通するための貫通孔３９が形成され、吐出側軸受８Ａ側（図９中紙面に対し手前側、図１０中右側）の側面外周側に複数（本例では４つ）のリブ４０が周方向に等間隔で設けれら、その内周側にはリブ３８とほぼ同じ厚みの内周板４１が設けられている。このような構造により、複数のリブ４０によって周方向に区切られた複数（本例では４つ）の凹部４２が形成される。

ガイド部材は、跳ね上げ部材３８の外周面及び片側側面の一部（詳細には、リブ４０及び凹部４２の部分）を覆うように設けた跳ね上げガイド部４３と、跳ね上げ部材３８によって跳ね上げられた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂに導く上記搬送ガイド部２８とで構成されている。跳ね上げガイド部４３は、跳ね上げ部材３８の外周面及び片側側面の一部に沿って例えば断面Ｌ字状の板材が曲げ成形されたものであり、その下部が跳ね上げ部材３８とともに潤滑油溜め１８の潤滑油に浸されるようになっている。また、跳ね上げガイド部４３は、上記第１の実施形態の跳ね上げガイド部２７と同様、跳ね上げ部材３８の外周面との距離が回転方向上流側から下流側に向かって徐々に減少する導入部４３ａと、跳ね上げ部材３８の外周面との距離が比較的小さい距離でほぼ一定となるように設けられ、跳ね上げ部材３８の凹部４２との間に搬送室４４を形成する搬送部４３ｂと、跳ね上げ部材３８の外周面との距離が回転方向上流側から下流側に向かって徐々に増加する放出部４３ｃとで構成されている。なお、搬送室４４の容積は、吐出側軸受８Ａ，８Ｂの潤滑に必要な潤滑油量に基づき設計されている。

以上のように構成された本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様、空気圧縮機１の小型化を図りつつ、吐出側軸受８Ａ，８Ｂに対し十分に潤滑油を供給することができる。また本実施形態では、跳ね上げ部材３８の片側側面に周方向に区切られた凹部４２を形成し、この凹部４２に潤滑油を流入させて跳ね上げることにより、跳ね上げる潤滑油量を増加させることができる。また本実施形態では、跳ね上げ部材３８の凹部４２とガイド部材の跳ね上げガイド部４３との間に搬送室４４を形成することにより、潤滑油を効率よく跳ね上げて搬送ガイド部２８に導入することができる。その結果、吐出側軸受８Ａ，８Ｂに対し潤滑油を効率よく供給することができる。

なお、上記実施形態以外にも、その趣旨と技術思想の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば跳ね上げ部材における吐出側軸受８Ａ，８Ｂ側とは反対側の側面に凹部を設け、跳ね上げ部材の側面及び外周面の一部（凹部の部分）を覆うように跳ね上げガイド部を設けてもよい。また、例えば跳ね上げ部材の両側側面に凹部を設け、跳ね上げ部材の両側側面及び外周面の一部（凹部の部分）を覆うように跳ね上げガイド部を設けてもよい。また、例えば跳ね上げ部材の外周面に溝を設け（言い換えれば、上記第１の実施形態の跳ね上げ部材に側面側の開口２６を形成しない）、跳ね上げ部材の外周面の一部（溝の部分）を覆うように跳ね上げガイド部を設けてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。

本発明の第３の実施形態を図１１〜図１４により説明する。本実施形態は、跳ね上げ部材のほぼ全周を覆うようにガイド部材を設けた実施形態である。

図１１は、本実施形態によるスクリュー圧縮機の潤滑装置の概略構造を表すスクリュー圧縮機の断面図であり、図１２は、本実施形態によるスクリュー圧縮機の潤滑装置の要部構造を表す側面図であり、図１３は、本実施形態による跳ね上げ部材の全体構造を表す側面図であり、図１４は、図１２中断面XIV−XIVによる断面図である。なお、本実施形態において、上記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態の潤滑装置は、駆動側ロータ２Ａの回転軸６Ａにおけるタイミングギヤ１３Ａとカップリング１１との間に設けられ、回転軸６Ａとともに回転することにより潤滑油溜め１８の潤滑油を跳ね上げる跳ね上げ部材４５と、この跳ね上げ部材４５のほぼ全周を覆うとともに、跳ね上げ部材４５で跳ね上げれらた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂに導くガイド部材４６とを備えている。なお、跳ね上げ部材４５及びガイド部材４６は、それら下部が潤滑油溜め１８の潤滑油に浸されるように配置されている。

跳ね上げ部材４５は、略円板型の部材であり、中央部に回転軸６Ａを挿通するための貫通孔４７が形成され、外周面に複数（本例では６つ）の歯４８が形成されている。すなわち、跳ね上げ部材４５の外周面には、歯４８によって周方向に区切られた複数（本例では６つ）の歯溝４９（凹部）が形成される。

ガイド部材４６は、下側に形成された開口４６ａ等から潤滑油が流入するようになっている。また、ガイド部材４６は、潤滑油溜め１８から跳ね上げ部材４５の回転方向（図１２中矢印方向）下流側にかけて、跳ね上げ部材４５の外周面及び両側側面の一部（詳細には、歯４８及び歯溝４９の部分）を覆うように設けた跳ね上げガイド部５０と、跳ね上げ部材４５によって跳ね上げられた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂに導く上記搬送ガイド部２８と、この搬送ガイド部２８から跳ね上げ部材４５の回転方向下流側の潤滑油溜め１８にかけて、跳ね上げ部材４５の外周面及び両側側面の一部（詳細には、歯４８及び歯溝４９の部分）を覆うように設けた送り戻しガイド部５１とで構成されている。

ガイド部材４６の跳ね上げガイド部５０は、跳ね上げ部材４５の回転方向の順序に導入部５０ａ、搬送部５０ｂ、及び放出部５０ｃから構成されている。搬送部５０ｂは、跳ね上げ部材４５の外周面との距離が比較的小さい距離でほぼ一定となるように設けられた部分であり、跳ね上げ部材４５の歯溝４９との間に搬送室５２を形成するようになっている。なお、搬送室５２の容積は、吐出側軸受８Ａ，８Ｂ等の潤滑に必要な潤滑油量に基づき設計されている。導入部５０ａは、跳ね上げ部材４５の外周面との距離が跳ね上げ部材４５の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に減少するように設けられた部分であり、搬送室５２内に潤滑油が流入しやすくなっている。放出部５０ｃは、跳ね上げ部材４５の外周面との距離が跳ね上げ部材４５の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に増大するように設けられた部分であり、搬送室５２内の潤滑油を遠心力によって搬送ガイド部２８の立ち上げガイド部２８ａに円滑に放出するようになっている。

ガイド部材４６の送り戻しガイド部５１は、跳ね上げ部材４５の回転方向の順序に搬送部５１ａ及び放出部５１ｂから構成されている。搬送部５１ａは、上記搬送部５０ｂ同様、跳ね上げ部材４５の外周面との距離が比較的小さい距離でほぼ一定となるように設けられた部分であり、跳ね上げ部材４５の歯溝４９との間に搬送室５２を形成するようになっている。そして、潤滑油の粘性による付着力が作用して跳ね上げガイド部５０から搬送ガイド部２８に放出されず搬送室５２内に残された潤滑油を搬送するようになっている。放出部５１ｂは、跳ね上げ部材４５の外周面との距離が跳ね上げ部材４５の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に増大するように設けられた部分であり、搬送室５２内の潤滑油を潤滑油溜め１８に円滑に放出するようになっている。

以上のように構成された本実施形態においても、上記第１及び第２の実施形態同様、空気圧縮機１の小型化を図りつつ、吐出側軸受８Ａ，８Ｂに対し十分に潤滑油を供給することができる。また本実施形態では、跳ね上げ部材４５の外周面に周方向に区切られた凹部４２を形成し、この凹部４２に潤滑油を流入させて跳ね上げることにより、跳ね上げる潤滑油量を増加させることができる。また本実施形態では、跳ね上げ部材４５の歯溝４９とガイド部材４６の跳ね上げガイド部５０との間に搬送室５２を形成することにより、潤滑油を効率よく跳ね上げて搬送ガイド部２８に導入することができる。その結果、吐出側軸受８Ａ，８Ｂに対し潤滑油を効率よく供給することができる。また本実施形態では、跳ね上げ部材４５の歯溝４９とガイド部材４６の送り戻しガイド部５１との間に搬送室５２を形成することにより、遠心力によって放出されなかった潤滑油を効率よく潤滑油溜め１８に戻すことができる。その結果、跳ね上げ部材４５の回転に伴う潤滑油溜め１８の潤滑油の油面変動（波打ち）を低減することができ、吐出側軸受８Ａ，８Ｂに対し安定して潤滑油を供給することができる。

なお、上記第３の実施形態においては、ガイド部材４６の跳ね上げガイド部５０は、跳ね上げ部材４５の外周面との距離が跳ね上げ部材４５の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に減少する導入部５０ａを有する構造を例にとって説明したが、これに限られず、例えば導入部５０ａを設けないようにしてもよい。また、上記第３の実施形態においては、ガイド部材４６の送り戻しガイド部５１は、跳ね上げ部材４５の外周面との距離が跳ね上げ部材４５の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に増大する放出部５１ｂを有する構造を例にとって説明したが、これに限られず、例えば放出部５１ｂを設けないようにしてもよい。これらの場合も上記同様の効果を得ることができる。

また、上記第３の実施形態以外にも、その趣旨と技術思想の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。すなわち、例えば上記第２の実施形態の跳ね上げ部材３８を設け、この跳ね上げ部材３８のほぼ全周にわたって外周面及び片側側面を覆うとともに、跳ね上げ部材３８で跳ね上げれらた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂに導くガイド部材４６’を設けてもよい。また、例えば上記第１の実施形態の跳ね上げ部材１９’（側面側の開口２６を形成しないもの）を設け、この跳ね上げ部材１９’のほぼ全周にわたって外周面を覆うとともに、跳ね上げ部材１９’で跳ね上げれらた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂに導くガイド部材４６”を設けてもよい。これらの場合も、上記第３の実施形態同様の効果を得ることができる。また、他の変形例を図を用いて以下説明する。

図１５は、第１の変形例による跳ね上げ部材の全体構造を表す側面図であり、図１６は、図１５中断面XVI−XVIによる跳ね上げ部材の断面図である。なお、本変形例において、上記第３の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

第１の変形例による跳ね上げ部材４５’は、上記第３の実施形態の跳ね上げ部材４５と同様、外周面に複数の歯４８’及び歯溝４９が形成されている。歯４８’の外周面には、溝４８ａと、回転方向上流側の仕切り壁４８ｂとが形成されている。このような構造により、仕切り壁４８ｂによって周方向に区切られた溝４８ａ及び歯溝４９（凹部）が形成される。そして、跳ね上げ部材４５’のほぼ全周にわたって外周面及び両側面を覆うとともに、跳ね上げ部材４５’で跳ね上げれらた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂに導く上記ガイド部材４６を設け、このガイド部材４６と跳ね上げ部材４５’の溝４８ａ及び歯溝４９との間に搬送室（図示せず）を形成する。このような変形例においても、上記第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図１７は、第２の変形例による跳ね上げ部材の全体構造をガイド部材とともに表す側面図であり、図１８は、図１７中断面XVIII-XVIIIによる断面図である。なお、本変形例において、上記第３の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

第２の変形例による跳ね上げ部材５３は、両側側面の外周側に周方向に区切られた複数（本例ではそれぞれ８つ）の凹部５４が形成されている。そして、跳ね上げ部材５３のほぼ全周にわたって外周面及び両側側面を覆うとともに、跳ね上げ部材５３で跳ね上げれらた潤滑油を吐出側軸受８Ａ，８Ｂに導く上記ガイド部材４６を設け、このガイド部材４６と跳ね上げ部材５３の凹部５４との間に搬送室５５を形成する。このような変形例においても、上記第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第１の実施形態が適用されたスクリュー圧縮機の全体構造を表す断面図である。 図１中断面II−IIによるスクリュー圧縮機の断面図であり、本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第１の実施形態の概略構造を表す。 本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第１の実施形態を構成する跳ね上げ部材の全体構造を表す側面図である。 図３中断面IV−IVによる跳ね上げ部材の断面図である。 本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第１の実施形態を構成するガイド部材の要部構造を跳ね上げ部材とともに表す側面図である。 図２中矢印Ａ方向から見た部分断面図であり、本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第１の実施形態を構成するガイド部材の概略構造を表す。 本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第１の実施形態を構成するガイド部材の一変形例の概略構造を表す部分断面図である。 本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第１の実施形態を構成するガイド部材の他の変形例の概略構造を表す部分断面図である。 本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第２の実施形態を構成するガイド部材の要部構造を跳ね上げ部材とともに表す側面図である。 図９中断面Ｘ−Ｘによる跳ね上げ部材の断面図である。 本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第３の実施形態の概略構造を表すスクリュー圧縮機の断面図である。 本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第３の実施形態を構成するガイド部材の要部構造を跳ね上げ部材とともに表す側面図である。 本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第３の実施形態を構成する跳ね上げ部材の全体構造を表す側面図である。 図１２中断面XIV−XIVによる断面図である。 本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第３の実施形態を構成する跳ね上げ部材の一変形例の全体構造を表す側面図である。 図１５中断面XVI−XVIによる跳ね上げ部材の断面図である。 本発明のスクリュー圧縮機の潤滑装置の第３の実施形態を構成する跳ね上げ部材の他の変形例の全体構造をガイド部材とともに表す側面図である。 図１７中断面XVIII−XVIIIによる跳ね上げ部材の断面図である。

符号の説明

１ スクリュー圧縮機（空気圧縮機）
２Ａ，２Ｂ スクリューロータ（圧縮機本体）
３ ケーシング
６Ａ，６Ｂ 回転軸
７Ａ，７Ｂ 吸入側軸受
８Ａ，８Ｂ 吐出側軸受
１３Ａ，１３Ｂ タイミングギヤ
１４ モータアダプタ（ケーシング）
１７ ハウジング（ケーシング）
１８ 潤滑油溜め
１９ 跳ね上げ部材
２０ ガイド部材
２３ 溝（凹部）
２７ 跳ね上げガイド部
２７ａ 導入部
２７ｂ 搬送部
２７ｃ 放出部
２８ 搬送ガイド部
２８ａ 立ち上げガイド部
２８ｂ 軸方向ガイド部
２９ 搬送室
３１ 給油穴
３２Ａ，３２Ｂ ネジきり部（移送装置）
３３Ａ，３３Ｂ 軸受押さえ
３４Ａ，３４Ｂ ネジきり部（移送装置）
３６Ａ，３６Ｂ 潤滑油通路
３７Ａ，３７Ｂ 潤滑油通路
３８ 跳ね上げ部材
４２ 凹部
４３ 跳ね上げガイド部
４３ａ 導入部
４３ｂ 搬送部
４３ｃ 放出部
４４ 搬送室
４５ 跳ね上げ部材
４６ ガイド部材
４９ 歯溝（凹部）
５０ 跳ね上げガイド部
５０ａ 導入部
５０ｂ 搬送部
５０ｃ 放出部
５１ 送り戻しガイド部
５２ 搬送室
５３ 跳ね上げ部材
５４ 凹部
５５ 搬送室

Claims (6)

1. ケーシング、前記ケーシング内に設けた吸入側及び吐出側の軸受により回転自在に支持され、作動室内を無給油状態として回転することにより空気を圧縮する雌雄一対のロータ、及び前記ロータの回転軸にそれぞれ設けられ、前記一対のロータを連動させるタイミングギヤを備えたスクリュー圧縮機の潤滑装置において、
   前記一対のロータのうちの一方の回転軸において前記タイミングギヤを挟んで前記ロータと反対側に設けるとともに、外周側に形成され周方向に区切られた凹部を有し、回転することにより前記ケーシング内に保有された潤滑油を跳ね上げる跳ね上げ部材と、
   前記跳ね上げ部材により跳ね上げられた潤滑油を前記吐出側の軸受に導くガイド部材とを備え、
   前記一対のロータのうちの前記跳ね上げ部材が設けられてない他方のロータの回転軸は、前記跳ね上げ部材が設けられた前記一方のロータの回転軸より高い位置にあり、
   前記ガイド部材は、
   前記跳ね上げ部材の少なくとも外周面の一部分を覆うことにより前記跳ね上げ部材の凹部との間に潤滑油の搬送室を形成し、当該搬送室によって潤滑油溜めの潤滑油を跳ね上げる搬送部、及び前記搬送部から前記跳ね上げ部材の接線方向に直線状に設けられ、遠心力によって前記搬送室から潤滑油を放出する放出部を有する跳ね上げガイド部と、
   前記跳ね上げガイド部の放出部に連続して前記跳ね上げ部材の接線方向に直線状に設けられ、前記放出部からの潤滑油を上方に案内して前記他方のロータの前記吐出側の軸受の上方に導く立ち上げガイド部と、
   前記立ち上げガイド部からの潤滑油を前記他方のロータの回転軸の軸方向に案内する軸方向ガイド部とを備えたことを特徴とするスクリュー圧縮機の潤滑装置。
2. 前記ガイド部材は、前記軸方向ガイド部から分岐され、潤滑油を前記一方のロータの回転軸に導く周方向ガイド部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のスクリュー圧縮機の潤滑装置。
3. 前記跳ね上げガイド部の前記搬送部は、前記跳ね上げ部材の外周面との距離がほぼ一定であり、前記放出部は、前記跳ね上げ部材の外周面との距離が前記跳ね上げ部材の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に増大することを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリュー圧縮機の潤滑装置。
4. 前記跳ね上げガイド部は、前記搬送部に対し前記跳ね上げ部材の回転方向上流側に設けた導入部をさらに有し、前記導入部は、前記跳ね上げ部材の外周面との距離が前記跳ね上げ部材の回転方向上流側から下流側に向かって徐々に減少することを特徴とする請求項３記載のスクリュー圧縮機。
5. 前記ガイド部材は、前記跳ね上げ部材の少なくとも外周面の一部分を覆うことにより前記跳ね上げ部材の凹部との間に潤滑油の搬送室を形成し、前記搬送ガイド部から前記立ち上げガイド部に放出されなかった潤滑油を当該搬送室によって前記潤滑油溜めに戻す送り戻しガイド部をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスクリュー圧縮機の潤滑装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスクリュー圧縮機の潤滑装置を備えたスクリュー圧縮機。

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