JPH0238799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスクロール圧縮機の軸受構造に関する
ものであり、特に、クランク軸の移動にかかわら
ず、安定した給油が行なわれるようにした軸受構
造をもつスクロール圧縮機に関するものである。

従来のスクロール圧縮機の構造を第１図により
説明する。

スクロール圧縮機は、密閉容器１内に収納され
たスクロール圧縮機構２、電動機３および両者を
連結するクランク軸４を備え、容器１の下部には
潤滑油が溜められている。

圧縮機構２は、台板（鏡板）上に同一方向でう
ず巻き状の歯（ラツプ）を設けた１組の旋回スク
ロール部材５および固定スクロール部材６と、固
定スクロール部材６が固定されるとともに旋回ス
クロール部材５を収納し、かつ上下の主軸受２
０，２１を介してクランク軸４を支承するフレー
ム７とで構成される。

旋回スクロール部材５と固定スクロール部材６
は互いにラツプを内側に向けて組合わされる。

旋回スクロール部材５は、その鏡板８の背面
に、クランク軸４のクランク部９が挿入される旋
回すべり軸受１０を収めた軸受穴と、旋回スクロ
ール部材５の自転を防止する旋回機構１１とを有
する。旋回スクロール部材５の背面には、フレー
ム７により独立した中間室１２が形成され、この
中間室１２は、旋回スクロール部材５の軸方向荷
重をバランスするため、その鏡板８に設けた均圧
穴１３により圧縮途中の圧縮室に連通して吸入圧
より高く吐出圧より低い中間の圧力に設定され
る。

固定スクロール部材６のラツプ周囲には容器外
へつながる吸入管１４が接続され、固定スクロー
ル部材６の中央部には吐出穴１５が設けられる。

圧縮機構２は容器１内に支持され、電動機３も
容器１内に支持されている。

圧縮機構２の上部の空間１６と電動機３の収納
される下部空間１７とは通路１８で連結され、下
部空間には、容器外部へつながる吐出管１９が設
けてある。

フレーム７は、クランク軸４の半径方向荷重を
受ける上下の主軸受２０，２１と、軸方向荷重を
受けるスラスト軸受２２とを有する。

クランク軸４はこのスラスト軸受２２で支承さ
れ軸方向上方に移動可能となつている。

このクランク軸４は旋回スクロール部材５側へ
向けて軸方向移動が許容され、この軸方向移動
は、旋回スクロール部材５の旋回すべり軸受１０
内のクランク部９の端面２３が旋回スクロール部
材５の軸受穴底鏡板８面に当接することで規制さ
れ、通常の運転時にはすきま２４が生じている。

クランク軸４は下部先端の揚油管２５と軸内の
偏心油路２６とを有し、容器１の下部に溜つた潤
滑油を、前述の中間室１２と容器１内の圧力差に
より、また偏心ポンプ作用により、フレーム７の
上下の主軸受２０，２１および旋回スクロールの
旋回軸受１０へ給油するが、上主軸受２０および
旋回軸受１０への給油は、クランク軸４内を通り
クランク部９の上端面で開口する共通の偏心油路
２６を介して行なわれる。この給油は偏心ポンプ
を使用せずに差圧のみで行なうこともできる。

電動機３の回転によりクランク軸４が回転する
と、旋回スクロール部材５は、クランク部９によ
る回転と旋回機構１１とにより固定スクロール部
材６に対して旋回運動を行なう。この結果、両ス
クロール部材５，６のラツプと鏡板で形成される
空間が中心に移動するに従つてその容積を減少
し、吸入管１４より吸入したガスを圧縮し、吐出
穴１５より高圧にして吐出する。

容器内上部空間１６に吐出されたガスは、通路
１８を通つて下部空間１７に流れ吐出管１９から
容器１外へ吐出される。

クランク軸４の偏心油路２６は半径方向孔を介
してフレーム７の上主軸受２０に連通し、またク
ランク部９の端面２３で軸受穴に開口し、上主軸
受２０および旋回すべり軸受１０への給油を行な
う。なお、下主軸受２１への給油は図示のように
クランク軸４内に別設した油路によつて行なつて
もよいが、上記偏心油路２６を用いるようにして
もよい。

以上に説明した構造において、例えば上主軸受
に円筒ころ軸受を用いるとすると、スクロール圧
縮機の運転時に、中間室１２の圧力と容器１内の
圧力とのバランスの受動等によりクランク軸４が
軸方向上方に移動することがあり、このような場
合スラスト軸受２２がクランク軸４の段付部から
離れて、円筒ころ軸受の上面が中間室１２に露呈
されることになり、円筒ころ軸受から中間室１２
へ流入する油量が増加し、そのため旋回すべり軸
受１０への給油量が減少し焼付を生じる。さら
に、運転期間などでの過渡的現象としてクランク
軸４が旋回スクロール部材５側へ向けて軸方向上
方に移動すると該クランク軸４のクランク部端面
２３が旋回スクロール部材５の軸受穴内で鏡板８
面に接することになつて、クランク軸４の偏心油
路２６の上端開口が閉塞され、旋回すべり軸受１
０への給油が阻止され、これもまた焼付を生じる
結果となる。

一方、クランク軸４の段付部がスラスト軸受２
２面からはなれることにより、中間室１２へ流入
する油の量に著しい増加が生ずると、中間室１２
内の圧力バランスの変動を生じて、旋回スクロー
ル部材５を固定スクロール部材６に対し押付け作
用する軸方向荷重が増大して、機械損失が増加す
るなどの欠点を有していた。

これらに関連するものに、特開昭55−137384号
公報、特開昭56−9601号公報などがある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ス
クロール圧縮機の運転初期の過渡的現象としてク
ランク軸が旋回スクロール部材側へ向けて上方移
動を生ずる場合においても、上記した諸欠点を解
消し、旋回すべり軸受へ安定した給油を行ない、
その焼付を防止するとともに、上主軸受から中間
室への過大な油の流入を阻止して、圧縮機の安定
した作動を得ることのできる軸受構造をもつたス
クロール圧縮機を提供することを目的とするもの
である。

上記目的を達成するために、本発明は、フレー
ムに固定された固定スクロール部材、背面に旋回
すべり軸受を有し固定スクロール部材に対し自転
することなく旋回運動を行なう旋回スクロール部
材および旋回スクロール部材の旋回すべり軸受に
挿入される上端のクランク部と旋回すべり軸受に
対し近い側および遠い側でそれぞれ半径方向荷重
を受ける上主軸受および下主軸受を介してフレー
ムに支持される軸部と軸方向荷重を受けるスラス
ト軸受けを介してフレームに支持される段付部と
を有し電動機により回転駆動されるクランク軸を
備え、これらを密閉容器に収納するとともに旋回
スクロール部材とフレーム間に中間圧力の中間室
に形成し、高圧力の吐出室に連通している密閉容
器の下部に油溜めを設け、この油溜めからの油を
クランク軸内に設けた油路を通して各軸受に給油
するようにし、旋回すべり軸と上主軸受に給油す
る共通の油路はクランク軸のクランク部上端で旋
回スクロール部材の軸受穴に開口されてなるスク
ロール圧縮機であることを前提にして、 第一番目の発明は上記スクロール圧縮機の運転
時に生ずるクランク軸の上方への移動を、クラン
ク軸の一部と旋回スクロール部材の一部とが面接
触で当接することで制限するようにし、この当接
する面接触部位に旋回すべり軸受へ流れる油量を
確保する通路を設けたことを特徴とするものであ
り、 また、第二番目の発明は、上記スクロール圧縮
機の運転時に生ずるクランク軸の上方への移動
を、クランク軸の一部と旋回スクロール部材とが
面接触で当接することで制限するようにし、この
当接する面接触部位に旋回すべり軸受へ流れる油
量を確保する通路を設けるとともに、クランク軸
の上方への移動に伴いクランク軸の段付部がスラ
スト軸受面から離れる場合においても中間室への
流入油量を増加させない油量制限手段を設けたこ
とを特徴とするものである。

実施例を第２図ないし第１１図により説明す
る。全体構造及びその作動は従来と同一であるの
で説明を省略する。

第２図、第３図は実施の一例を示すものであ
り、クランク軸４のクランク部９の端面２３と旋
回スクロール部材５の軸受穴底鏡板８面とが当接
することによりクランク軸４の旋回スクロール部
材５側へ向かう移動を規制するものである。

クランク部９の端面２３に、偏心油路２６の開
口からクランク部９の外周へ連通する油溝２７を
設ける。またクランク部９の外周にはこの油溝と
連通する軸方向スリツト２８を設ける。

クランク軸４の偏心油路２６の端面２３におけ
る開口から給油された油は油溝２７とスリツト２
８を通つて旋回すべり軸受１０の潤滑を行なう。

クランク軸４が上方へ移動して端面２３が旋回
スクロール部材５の軸受穴部内で鏡板８面に接し
ても、偏心油路２６は油溝２７を介して旋回すべ
り軸受１０と連結されているので給油を阻止され
ることはない。また旋回すべり軸受１０に給油さ
れる油の量は、スリツト２８の断面積でコントロ
ールすることができるので、油溝２７の断面積を
スリツト２８の断面積と同等以上にとることによ
り、軸受からの油量をコントロールし、かつこの
必要油量を確保することができる。

本実施例は、第４図および第５図に示すよう
に、油溝を旋回スクロール部材５の軸受穴内鏡板
側に設け、鏡板にクランク軸４のストツパ２９を
部分的に設けることより油溝として作用する通路
３０を構成するようにしてもよい。この場合、ス
トツパ２９の表面のみの加工に止め通路３０を鋳
抜き等にすることにより油溝加工を無くすことも
できる。

第６図および第７図によりもう一つの実施例を
説明する。この構造は、クランク軸４の移動部材
を、クランク軸４の段付部３２の上面が旋回スク
ロール部材の旋回軸受端面３１に当接することで
規制するようにしているもので、この場合旋回す
べり軸受端面３１に油溝３３を設けている。この
実施例においても、クランク軸４が上方に移動し
た場合、クランク軸４の段付部３２の上面が旋回
すべり軸受端面３１に当接して上方移動が規制さ
れるため、クランク軸４の偏心油路２６の上端開
口は閉塞されず、安定した給油を行なうことがで
きる。

前記油溝３３は１ケ所でもよい。この場合には
第２図、第３図に示したスリツト２８をクランク
部９の表面に、軸方向に設けるとともに、第１２
図、第１３図に示すように、従来、よく使用され
る巻きブツシユ（板状の軸受部材を円形に丸めた
もの）を利用し、該巻きブツシユ１０ａの端部を
外側へ折曲げるようにしてツバ部３１ａを形成す
ることにより、Ｖ字軸の油溝３３ａを簡単に形成
することができる。

本実施例は、第８図および第９図に示すよう
に、クランク軸４の段付部３２に油溝３３を設け
ても同様の効果が得られる。

第１０図はフレーム７にスラスト軸受け２２を
設けた実施例を示すものである。

フレーム７はクランク軸４の径方向荷重を受け
る上主軸受２０を有し、クランク軸４の偏心油路
２６よりこの軸受に給油する、上主軸受２０の排
油側には、クランク軸の軸方向荷重を受けるスラ
スト軸受２２が配設される。上主軸受２０が普通
のすべり軸受である場合には、クランク軸側に設
けた給油スリツト自体が軸受から中間室へ流出す
る油量をコントロールすることになるが、上主軸
受２０が円筒ころ軸受である場合には、クランク
軸４の上方移動で段付部３２がスラスト軸受２２
の受面から離れると、円筒ころ軸受では中間室へ
油出する油量のコントロールができず、さきにも
述べたように旋回すべり軸受１０に対する給油不
足を生ずることになる。

そこで、この場合スラスト軸受２２の排油側に
は、クランク軸４の段付部３２の外周面とこれを
包囲するフレーム７の内周面との間に中間室１２
へ流出する油量をコントロールする細〓３４が設
けられる。

このようにするとクランク軸４の上方移動でス
ラスト軸受２２の面が離れても、細〓３４がある
ため、円筒ころ軸受から流出する油量は適正にコ
ントロールでは、旋回軸受１０への給油不足はお
こらない。

第１１図はもう一つの実施例を示すものであ
る。

フレーム７に設けた上下の主軸受２０，２１を
いずれも普通のすべり軸受とし、かつ両すべり軸
受を異径として、クランク軸４の段付部３５の端
面にスラスト軸受２２を配設し、スラスト軸受２
２をはさんで上下の主軸受２０，２１を設ける。

この実施例では、クランク軸４の上方移動でス
ラスト軸受２２の面が離れても、スラスト軸受２
２をはさんで上下両側に普通のすべり軸受がある
ため、それらの給油スリツト自体が軸受から中間
室１２へ流出する油量のコントロールを果し、そ
の結果流出油量は増加することなく、安定した作
動を得ることができる。

本発明によれば、スクロール圧縮機の運転時
に、過渡的な現象としてクランク軸がスクロール
部材側に向つて上方移動するようなことがあつて
も、各軸受に対する給油量を減少することなく、
特に旋回すべり軸受に対し安定した給油を行なう
ことができるので、軸受の焼付を防止する効果が
ある。

また、クランク軸の上方移動によりスラスト軸
受の面が離れても、上主軸受から中間室へ流入す
る油量の増加を防止できるので、圧縮機構の安定
作動を確保できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスクロール圧縮機の構造を示す
断面図、第２図は本発明の実施例を示す旋回すべ
り軸受部の断面図、第３図は第２図のクランク軸
を示す上面図、第４図は本発明の実施例を示す旋
回すべり軸受部分の断面図、第５図は第４図の旋
回すべり軸受部を示す下面図、第６図は本発明の
実施例を示す旋回すべり軸受部分の断面図、第７
図は第６図の旋回すべり軸受端面を示す下面図、
第８図は本発明の実施例を示す旋回すべり軸受部
分の断面図、第９図は第８図のクランク軸の段付
部を示す上面図、第１０図は本発明の実施例を示
すフレーム側軸受部分の断面図、第１１図は本発
明の実施例を示すフレーム側軸受の断面図、第１
２図は更に他の実施例の断面図、第１３図は第１
２図のＡ−Ａ矢視図である。 １……密閉容器、２……スクロール圧縮機、３
……電動機、４……クランク軸、５……旋回スク
ロール部材、６……固定スクロール部材、７……
フレーム、８……旋回スクロール部材の鏡板、９
……クランク軸のクランク部、１０……旋回すべ
り軸受、１１……旋回機構、１２……中間室、１
３……均圧穴、１４……吸入管、１５……吐出
穴、１６……上部空間、１７……下部空間、１８
……通路、１９……吐出管、２０，２１……上下
主軸受、２２……スラスト軸受、２３……クラン
ク部端面、２４……クランク軸端面上部すきま、
２５……揚油管、２６……偏心油路、２７……油
溝、２８……スリツト、２９……ストツパ、３０
……通路、３１……旋回すべり軸受端面、３２…
…クランク軸段付部、３３……油溝、３４……細
〓、３５……クランク軸段付部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレームに固定された固定スクロール部材、
   背面に旋回すべり軸受を有し固定スクロール部材
   に対し自転することなく旋回運動を行なう旋回ス
   クロール部材および旋回スクロール部材の旋回す
   べり軸受に挿入される上端のクランク部と旋回す
   べり軸受に対し近い側および遠い側でそれぞれ半
   径方向荷重を受ける上主軸受および下主軸受を介
   してフレームに支持される軸部と軸方向荷重を受
   けるスラスト軸受を介してフレームに支持される
   段付部とを有し電動機により回転駆動されるクラ
   ンク軸を備え、これらを密閉容器に収納するとと
   もに旋回スクロール部材とフレーム間に中間圧力
   の中間室を形成し、高圧力の吐出室に連通してい
   る密閉容器の下部に油溜めを設け、この油溜めか
   らの油をクランク軸内に設けた油路を通して各軸
   受に給油するようにし、旋回すべり軸と上主軸受
   に給油する共通の油路はクランク軸のクランク部
   上端で旋回スクロール部材の軸受穴に開口されて
   なるスクロール圧縮機において、 上記スクロール圧縮機の運転時に生ずるクラン
   ク軸の上方への移動を、クランク軸の一部と旋回
   スクロール部材の一部とが面接触で当接すること
   で制限するようにし、この当接する面接触部位に
   旋回すべり軸受へ流れる油量を確保する通路を設
   けたことを特徴とするスクロール圧縮機。 ２ 上記クランク軸の一部および旋回スクロール
   部材の一部が、それぞれクランク軸のクランク部
   上端面および旋回スクロール部材の軸受穴底面で
   あり、上記油量を確保する通路は、上記クランク
   部上端面もしくは軸受穴底面に設けられクランク
   部上端面の油路開口を旋回すべり軸受に接続する
   溝である特許請求の範囲第１項に記載のスクロー
   ル圧縮機。 ３ 上記クランク軸の一部および旋回スクロール
   部材の一部は、それぞれクランク軸の段付部上面
   および旋回すべり軸受側下面であり、上記油量を
   確保する通路は、上記段付部上面もしくは旋回す
   べり軸受側下面に設けられ旋回すべり軸受から流
   れ出る油を中間室に導く溝である特許請求の範囲
   第１項記載のスクロール圧縮機。 ４ フレーム固定された固定スクロール部材、背
   面に旋回すべり軸受を有し固定スクロール部材に
   対し自転することなく旋回運動を行なう旋回スク
   ロール部材および旋回スクロール部材の旋回すべ
   り軸受に挿入される上端のクランク部と旋回すべ
   り軸受に対し近い側および遠い側でそれぞれ半径
   方向荷重を受ける上主軸受および下主軸受を介し
   てフレームに支持される軸部と軸方向荷重を受け
   るスラスト軸受を介してフレームに支持される段
   付部とを有し電動機により回転駆動されるクラン
   ク軸を備え、これらを密閉容器に収納するととも
   に旋回スクロール部材とフレーム間に中間圧力の
   中間室を形成し、高圧力の吐出室に連通している
   密閉容器の下部に油溜めを設け、この油溜めから
   の油をクランク軸内に設けた油路を通して各軸受
   に給油するようにし、旋回すべり軸と上主軸受に
   給油する共通の油路はクランク軸のクランク部上
   端で旋回ウクロール部材の軸受穴に開口されてな
   るスクロール圧縮機において、 上記スクロール圧縮機の運転時に生ずるクラン
   ク軸の上方への移動を、クランク軸の一部と旋回
   スクロール部材の一部とが面接触で当接すること
   で制限するようにし、この当接する面接触部位に
   旋回すべり軸受へ流れる油量を確保する通路を設
   けるとともに、クランク軸の上方への移動に伴い
   クランク軸の段付部がスラスト軸受面から離れる
   場合においても中間室への流入油量を増加させな
   い油量制限手段を設けたことを特徴とするスクロ
   ール圧縮機。 ５ 上主軸受が円筒ころ軸受であり、スラスト軸
   受が円筒ころ軸受の上位に配設されている場合に
   おいて、前記油量制限手段は、スラスト軸受され
   るクランク軸の段付部外周面とこれを包囲するフ
   レームの内周面との間の細〓で構成されている特
   許請求の範囲第４項記載のスクロール圧縮機。 ６ 上主軸受および下主軸受がいずれもすべり軸
   受であり、スラスト軸受が上下主軸受間に配設さ
   れている場合において、上記油量制限手段は上主
   軸受の軸方向に延びる油通路自体で構成されてい
   る特許請求の範囲第４項記載のスクロール圧縮
   機。