JP5999922B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、密閉ハウジング内にスクロール圧縮機構およびモータが内蔵されているスクロール圧縮機に関するものである。

密閉型のスクロール圧縮機においては、密閉ハウジングの上部のスクロール圧縮機構が内蔵され、その下部にスクロール圧縮機構を駆動するモータが内蔵されている。密閉ハウジング内が低圧とされるタイプのスクロール圧縮機では、スクロール圧縮機構の下部空間に吸入した低圧ガスを、そこからスクロール圧縮機構に吸い込ませ、圧縮した高圧ガスを吐出チャンバー内に吐出し、吐出管を経て外部へと送出するようにしている。密閉ハウジングの底部には、潤滑油が充填されており、その潤滑油を給油ポンプによりクランク軸内の給油孔を通してスクロール圧縮機構の所要箇所に給油し、潤滑後の油をスクロール圧縮機構から排油孔を介して密閉ハウジング内に排出するようにしている。

このようなスクロール圧縮機にあって、上記排油孔は、スクロール圧縮機構を密閉ハウジング内に支持する軸受部材に、その一端が密閉ハウジング内に開口されるように設けられている。この排油孔は、例えば、特許文献１に示されるように、軸受部材に形成されている油集合部から、半径方向に延長され、その外周面に開口される貫通穴と、その貫通穴の途中から下向きに延長され、密閉ハウジング内に開口される下向き穴とから構成されており、貫通穴の外周面側の開口は、栓によって閉鎖されている。

特許第２７１８３８８号公報

上記の如く、スクロール圧縮機構の下部空間に低圧冷媒ガスを吸入し、そこからスクロール圧縮機構に冷媒ガスを吸入させるスクロール圧縮機では、軸受部材の外周面と密閉ハウジングの内周面との間を通って冷媒ガスが吸入されるため、排油孔からの油を軸受部材の外周面に排出すると、該油が冷媒ガスに伴われて圧縮室に吸い込まれ、圧縮ガスと共に圧縮機外部に吐出されてしまう。この圧縮機からの油上がり量が増加すると、圧縮機内での潤滑不良や冷凍サイクル側での熱交換器の効率低下を招くという問題が生じる。

そこで、特許文献１に示されるものでは、軸受部材の外周面に開口する貫通穴の開口端を栓によって閉鎖し、下向きの穴から密閉ハウジング内に油を排出するようにした構成としているが、貫通穴を塞ぐための専用の栓部材が必要になるとともに、栓を施す工程が不可欠となるため、部品点数や組み立て工数の増加は避けられず、コストアップ要因となる等の課題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、軸受部材の外周面に開口する貫通穴を専用部品なしで閉鎖でき、油が軸受部材の外周面に排出されることによる油上がりを低減し、圧縮機内での潤滑不良や冷凍サイクル側での熱交換器の効率低下を抑制することができるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機は、密閉ハウジング内にスクロール圧縮機構およびモータが内蔵され、該スクロール圧縮機構の軸受部材が、前記密閉ハウジング内にかしめにより固定されるとともに、該軸受部材に前記スクロール圧縮機構を潤滑した油を密閉ハウジング内に排出する排油穴が設けられているスクロール圧縮機において、前記排油穴は、前記軸受部材内の潤滑後の油が集合される空間部から半径方向に延長され、その外周面に貫通する貫通穴と、該貫通穴の途中から下向きに延長し、該軸受部材の下面で前記密閉ハウジング内に開口する下向き穴とから構成され、前記貫通穴の前記軸受部材外周面への貫通部が、該軸受部材を前記密閉ハウジング内にかしめにより固定する際の凹部とされ、該密閉ハウジング側の変形部により閉鎖されていることを特徴とする。

本発明によれば、軸受部材に設けられている排油穴が、軸受部材内の潤滑後の油が集合される空間部から半径方向に延長され、その外周面に貫通する貫通穴と、該貫通穴の途中から下向きに延長し、軸受部材の下面で密閉ハウジング内に開口する下向き穴とから構成され、該貫通穴の軸受部材外周面への貫通部が、軸受部材を密閉ハウジング内にかしめにより固定する際の凹部とされ、密閉ハウジング側の変形部により閉鎖されているため、スクロール圧縮機構を潤滑した後、排油穴から密閉ハウジング内に排出される油が、貫通穴を経てその開口端から軸受部材の外周面と密閉ハウジングの内周面との間の隙間に流出されることがなく、その隙間で油がスクロール圧縮機構に吸入される冷媒ガスと接触し、冷媒ガスに伴われて圧縮室に吸入され、圧縮ガスと共に圧縮機外に吐出される油上がりを抑制することができる。また、軸受部材の外周面に貫通する貫通穴を、軸受部材を密閉ハウジング内にかしめにより固定する密閉ハウジング側の変形部で閉鎖できることから、専用の閉鎖部材を省くことができる。従って、油上がりを低減し、圧縮機内での潤滑不良や冷凍サイクル側での熱交換器の効率低下を抑制することができるとともに、部品点数の低減や組み立て工数の低減によってコストダウンを図ることができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記かしめによる固定部は、円周上の少なくとも３箇所以上に設けられ、前記貫通穴が前記軸受部材側に設けられる凹部の１つとされるとともに、該凹部に対してかしめられる密閉ハウジング側の変形部の１つによって前記貫通穴の開口端が閉鎖されていることを特徴とする。

本発明によれば、かしめによる固定部が、円周上の少なくとも３箇所以上に設けられ、貫通穴が軸受部材側に設けられる凹部の１つとされるとともに、該凹部に対してかしめられる密閉ハウジング側の変形部の１つにより貫通穴の開口端が閉鎖されているため、軸受部材を密閉ハウジング内にかしめにより固定しているスクロール圧縮機にあって、軸受部材側に設けられる凹部の１つが、排油穴を構成する貫通穴とされる以外、特に変更しなければならないところはない。従って、かしめ機およびかしめ工程に全く影響を及ぼすことはなく、軸受部材側に設けられる凹部の数を１つ減らし、貫通穴を凹部に兼用化するだけで簡易に実施することができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記軸受部材の外周面に貫通する貫通穴の開口端は、他のかしめ用の凹部と同形状に加工され、かしめ用の凹部と兼用化されていることを特徴とする。

本発明によれば、軸受部材の外周面に貫通する貫通穴の開口端が、他のかしめ用の凹部と同形状に加工され、かしめ用の凹部と兼用化されているため、貫通穴の開口端部に特別な加工を施して凹部とする必要はなく、通常、貫通穴の径の方が少し小さくされていることから、その径を拡げて他のかしめ用の凹部と同形状に加工するだけでよい。従って、加工工数の増加等をも抑制することができる。

本発明によると、スクロール圧縮機構を潤滑した後、排油穴から密閉ハウジング内に排出される油が、貫通穴を経てその開口端から軸受部材の外周面と密閉ハウジングの内周面との間の隙間に流出されることがなく、その隙間で油がスクロール圧縮機構に吸入される冷媒ガスと接触し、冷媒ガスに伴われて圧縮室に吸い込まれ、圧縮ガスと共に圧縮機の外部に吐出される油上がりを抑制することができる。また、軸受部材の外周面に貫通する貫通穴を、軸受部材を密閉ハウジング内にかしめにより固定する密閉ハウジング側の変形部で閉鎖できることから、専用の閉鎖部材を省くことができるため、油上がりを低減し、圧縮機内での潤滑不良や冷凍サイクル側での熱交換器の効率低下を抑制することができるとともに、部品点数の低減や組み立て工数の低減によりコストダウンを図ることができる。

本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機の上半部の縦断面図である。 図１中のＡ−Ａ断面図である。

以下に、本発明の一実施形態について、図１および図２を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機の上半部の縦断面図が示され、図２には、そのＡ−Ａ断面図が示されている。
スクロール圧縮機１は、密閉ハウジング２を備えている。密閉ハウジング２内の下半部には、密閉ハウジング２側に固定設置されるステータ４と、該ステータ４内に支持されるロータ５とから構成されるモータ３が設置されている。このモータ３のロータ５には、クランク軸６が一体に結合されている。

密閉ハウジング２内の上半部であって、モータ３の上部には、スクロール圧縮機構７が内蔵されている。このスクロール圧縮機構７は、密閉ハウジング２内に固定設置される軸受部材８を備え、該軸受部材８を介して一対の固定スクロール１１および旋回スクロール１２から構成されるスクロール圧縮機構７が組み込まれている。軸受部材８は、その外周面の円周上に略等間隔で少なくとも３箇所に凹部９が設けられており、該凹部９に対して密閉ハウジング２を外周面側からかしめ、その変形部１０を凹部９内に突出させることによって、密閉ハウジング２内にかしめにより固定されている。また、軸受部材８は、そのジャーナル軸受部８Ａでクランク軸６を支持している。

上記のスクロール圧縮機構７を構成する一対の固定スクロール１１および旋回スクロール１２は、それぞれ端板１１Ａ，１２Ａの一面側に渦巻き状ラップ１１Ｂ，１２Ｂが立設されたものであり、その渦巻き状ラップ１１Ｂ，１２Ｂを公知の如く噛み合わせることによって一対の圧縮室１３が形成されるようになっている。固定スクロール１１には、中心部位に吐出ポート１１Ｃが設けられており、該吐出ポート１１Ｃは、端板１１Ａにリテーナ１４を介して設置された吐出弁１５によって開閉される構成とされている。この固定スクロール１１は、軸受部材８に対してボルト等を介して締め付け固定されている。

旋回スクロール１２は、軸受部材８のスラスト軸受部８Ｂにより支持されており、その背面側には、ボス部１２Ｃが設けられ、該ボス部１２Ｃに対してクランク軸６の一端に設けられている偏心したクランクピン６Ａがドライブブッシュ１６および旋回軸受１７等からなる従動クランク機構を介して嵌合されることによって、クランク軸６の回転により旋回スクロール１２が所定の旋回半径で固定スクロール１１の周りに公転旋回駆動されるように構成されている。旋回スクロール１２の背面と、軸受部材８のスラスト軸受部８Ｂとの間には、旋回スクロール１２の自転を阻止するオルダムリング等からなる自転阻止機構１８が設けられている。

軸受部材８のスラスト軸受部８Ｂの中心部には、旋回スクロール１２のボス部１２Ｃの公転旋回駆動を許容する凹状の空間部１９が設けられている。この空間部１９は、後述の如く、スクロール圧縮機構７を潤滑した後の油を集め、その油を密閉ハウジング２内に排出する際の油集合空間としても機能するものである。また、軸受部材８の外周面と、密閉ハウジング２の内周面との間には、密閉ハウジング２の下部空間内の冷媒ガスをスクロール圧縮機構７の圧縮室１３に導くためのガス流路（図示省略）が設けられており、該ガス流路を介して圧縮室１３内に冷媒ガスが吸入可能とされている。

一方、固定スクロール１１の背面側には、ディスチャージカバー２０が固定設置されることによって吐出チャンバー２１が形成され、吐出ポート１１Ｃから圧縮ガスが吐出されるようになっている。この圧縮ガスは、密閉ハウジング２を貫通して吐出チャンバー２１に連通されている吐出配管２２により圧縮機外部、すなわち冷凍サイクル側へと送出されるようになっている。

さらに、密閉ハウジング２の底部には、潤滑油が充填されており、この潤滑油は、クランク軸６の下端部および内部に設けられている公知の給油ポンプ、給油孔（いずれも図示省略）を介してスクロール圧縮機構７の所要潤滑箇所に強制給油され、当該箇所を潤滑した後、軸受部材８に形成されている油を集合する空間部１９内に集められるようになっている。この空間部１９には、そこから半径方向に延長され、他端が軸受部材８の外周面に開口する貫通孔２３と、該貫通穴２３の途中から下向きに延長し、軸受部材８の下面で密閉ハウジング２内に開口する下向き穴２４とから構成され、空間部１９に集合された油を密閉ハウジング２内に排出する排油穴２５が設けられている。

また、上記排油穴２５を構成する貫通穴２３の軸受部材８の外周面に開口する開口端を専用の閉鎖部品を用いることなく閉鎖するため、軸受部材８を密閉ハウジング２内にかしめにより固定する際の密閉ハウジング２側の変形部１０を利用して貫通穴２３の開口端を閉鎖するようにしている。つまり、軸受部材８の外周面の円周上に略等間隔で少なくとも３箇所以上に設けられるかしめ用の凹部９の１つを、図２に示されるように、排油穴２５を構成する貫通穴２３の位置と一致されて設け、その凹部９内に、密閉ハウジング２を外周面側からかしめ、その変形部１０を突出させることによって、貫通穴２３の開口端を閉鎖した構成としている。

この際、かしめ用の凹部９は、貫通穴２３の位置に設けられる凹部９を含め、その径が貫通穴２３の開口端の径よりも大きくされていることから、貫通穴２３の開口端部の径を少し拡大するように加工し、他の凹部９と同形状となるようにするだけでよく、独立して設けられる凹部９を加工する場合に対して変わった加工が必要となるものではない。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記スクロール圧縮機１において、スクロール圧縮機構７の所要潤滑箇所に強制給油された潤滑油は、当該箇所を潤滑した後、軸受部材８に形成されている油を集合する空間部１９内に集められる。この油は、空間部１９から半径方向に延長されている貫通穴２３およびその途中から下方に延びている下向き穴２４により構成された排油穴２５を介して軸受部材８に下面から、密閉ハウジング２内に排出され、その底部へと流下される。

この際、軸受部材８の外周面に開口されている貫通穴２３の開口端が、軸受部材８を密閉ハウジング２内にかしめにより固定する密閉ハウジング２側からの変形部１０によって閉鎖されているため、軸受部材８の外周面に油が排出されることがなく、軸受部材８の外周面と密閉ハウジング２の内周面との間の隙間を経てスクロール圧縮機構７に吸入される冷媒ガスと接触することによって、冷媒ガスに伴われて圧縮室に吸入され、圧縮ガスと共に圧縮機外に吐出される油上がりを抑制することができる。

また、軸受部材８の外周面に貫通する貫通穴２３の開口端を、軸受部材８を密閉ハウジング２内にかしめにより固定する密閉ハウジング２側の変形部１０により閉鎖できることから、専用の閉鎖部品を設ける必要がなく、該部品を省略することができる。
従って、油上がりを低減し、スクロール圧縮機１内での潤滑不良や冷凍サイクル側での熱交換器の効率低下を抑制することができるとともに、部品点数の低減や組み立て工数の低減によってコストダウンを図ることができる。

また、かしめによる固定部が、円周上の少なくとも３箇所以上に設けられ、貫通穴２３が軸受部材８側に設けられる凹部９の１つとされ、また、凹部９に対してかしめられる密閉ハウジング２側の変形部１０の１つにより貫通穴２３の開口端が閉鎖されるようになっている。このため、軸受部材８を密閉ハウジング２内にかしめにより固定しているスクロール圧縮機１にあって、軸受部材８側に設けられる凹部９の１つが、排油穴２５を構成する貫通穴２３とされる以外、特に変更しなければならないところはなく、従って、かしめ機およびかしめ工程に全く影響を及ぼすことはなく、軸受部材８側に設けられる凹部９の数を１つ減らし、貫通穴２３を凹部９に兼用化するだけで簡易に実施することができる。

さらに、本実施形態では、軸受部材８の外周面に貫通する貫通穴２３の開口端が、他のかしめ用の凹部９と同一形状に加工されることによって、かしめ用の凹部９と兼用化される構成とされている。このため、貫通穴２３の開口端部に特別な加工を施して凹部９とする必要はなく、通常、貫通穴２３の径の方が少し小さくされていることから、その径を拡大して他のかしめ用の凹部９と同形状に加工するだけでよい。従って、加工工数の増加等をも抑制することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、軸受部材８と密閉ハウジング２とのかしめによる固定部を円周上の３箇所に設けた例について説明したが、３箇所以上としてもよいことはもちろんである。また、スクロール圧縮機構７の構成は、様々変形可能であり、上記実施形態の構成に限定されるものでないことは云うまでもない。更に、かしめ部の凹部９や変形部１０の構成も上記実施形態のものに限られるものではなく、適宜変更してもよい。

１ スクロール圧縮機
２ 密閉ハウジング
３ モータ
７ スクロール圧縮機構
８ 軸受部材
９ 凹部
１０ 変形部
１９ 空間部
２３ 貫通穴
２４ 下向き穴
２５ 排油穴

Claims (3)

1. 密閉ハウジング内にスクロール圧縮機構およびモータが内蔵され、該スクロール圧縮機構の軸受部材が、前記密閉ハウジング内にかしめにより固定されるとともに、該軸受部材に前記スクロール圧縮機構を潤滑した油を密閉ハウジング内に排出する排油穴が設けられているスクロール圧縮機において、
   前記排油穴は、前記軸受部材内の潤滑後の油が集合される空間部から半径方向に延長され、その外周面に貫通する貫通穴と、該貫通穴の途中から下向きに延長し、該軸受部材の下面で前記密閉ハウジング内に開口する下向き穴とから構成され、
   前記貫通穴の前記軸受部材外周面への貫通部が、該軸受部材を前記密閉ハウジング内にかしめにより固定する際の凹部とされ、該密閉ハウジング側の変形部により閉鎖されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 前記かしめによる固定部は、円周上の少なくとも３箇所以上に設けられ、前記貫通穴が前記軸受部材側に設けられる凹部の１つとされるとともに、該凹部に対してかしめられる密閉ハウジング側の変形部の１つにより前記貫通穴の開口端が閉鎖されていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. 前記軸受部材の外周面に貫通する貫通穴の開口端は、他のかしめ用の凹部と同形状に加工され、かしめ用の凹部と兼用化されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。
   

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