JPH05164079A - 圧縮機用回転軸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧縮機用回転軸において、給油機能を得るため
の加工工数低減、これにより製作に係る作業能率の向
上、給油通路等の位置精度向上、構成簡単・軽量化給油
能力向上、使用時のエネルギ効率の向上等を図る。 【構成】軸１４の下端部に遠心ポンプ構成用吸油孔１８
をあける。軸１４の内部に吸油孔１８と連通して上方に
伸びる給油通路２４をあける。軸１４の外面に給油通路
２４と連通する吐油口２５，２６をあける。回転軸１４
の軸主体１４ａをパイプ材で構成する。軸主体１４ａの
内部に略同一長さの棒状体１５を一体回転可能に挿着す
る。棒状体１５の下端部に穿設した孔１６を吸油孔１８
の一部として遠心ポンプ１９を構成する。軸主体１４ａ
の内周面と棒状体１５の外周面との間に形成される隙間
を給油通路２４とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクル装置等に
適用される縦型圧縮機用回転軸に係り、特にスクロール
コンプレッサ等に設けられる給油機能付き回転軸として
好適な圧縮機用回転軸に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よく知られているように、冷蔵庫や
空気調和機等の冷凍サイクル装置に適用される縦型圧縮
機では、電動要素と圧縮要素とを連結する垂直な回転軸
が給油機能を有するものとされ、この回転軸を介してケ
ース内底部から摺動部等に潤滑油が供給されるようにな
っている。

【０００３】図４は、このような回転軸の従来例とし
て、渦巻形の圧縮要素が電動要素の上方に配置されるス
クロールコンプレッサの回転軸を、使用状態に即して垂
直配置で示している。

【０００４】この回転軸１は、軸主体１ａとその上端部
のクランク部１ｂとを鋳鉄等の中実材料によって一体に
形成したもので、軸主体１ａの下端部に端板１ｃが固定
されている。

【０００５】そして、軸主体１ａの下端部中心位置に、
端板１ｃを通して上下方向に沿う潤滑油吸上げ用の吸油
孔２が開設され、この吸油孔２の上部が径方向に折曲し
て一対の遠心孔３が形成されている。この各遠心孔３は
回転軸１の偏心位置に配置することにより、孔内部に収
容される潤滑油に回転時に遠心力を生じさせる。つま
り、吸油孔２および遠心孔３によって、潤滑油吸上げ用
の遠心ポンプが構成される。

【０００６】また、各遠心孔３の外径側端部には軸主体
１ａの偏心位置に形成された上方に伸びる潤滑油ガイド
用の給油通路４がそれぞれ連通し、これら給油通路４に
は、さらに圧縮機内の潤滑対象に向う回転軸１の外面部
位、例えばクランク部１ｂの上端面と軸主体１ａの外周
面とに開口する吐油口５がそれぞれ連通している。

【０００７】スクロールコンプレッサとしての組立て状
態では、図示しない電動要素に回転軸１の軸主体１ａの
上下方向略中央部が連結されるとともに、圧縮要素に上
端のクランク部１ｂが連結され、さらに圧縮機ケースの
内底部に収容した潤滑油に回転軸１の下端部が浸漬され
る。そして、潤滑油は回転軸１の吸油孔２から常時、少
なくとも遠心孔３まで侵入する。

【０００８】このような構成のもとで、回転軸１が回転
駆動された場合、前記のように吸油孔２から遠心孔３お
よび給油通路４に亘る部位で遠心ポンプ作用が行われ、
潤滑油が給油通路４内を上昇して吐油口５から吐出さ
れ、潤滑対象である摺動部等に供給される。

【０００９】なお、給油通路４も偏心位置にあることか
ら、この部位でも遠心力による潤滑油の上昇機能が付与
され、これにより遠心ポンプ作用が有効的に行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の回転軸
１は上述したように、鋳鉄等によって中実な構成とされ
るのが一般的であり、これに対する潤滑油導入孔２、遠
心孔３、給油通路４および吐油口５等の形成は、孔開け
工具を用いた機械加工によって行われている。

【００１１】この場合、遠心孔３および吐油口５の一方
等は、吸油孔２および給油通路４等に対して屈曲してい
るので、孔開けによる加工工数が多く必要となり、作業
が非能率となっている。

【００１２】また、スクロールコンプレッサのように、
圧縮要素が電動要素よりも高所に配置される構成のもの
では、軸主体１ａの下端部からクランク部１ｂまでに亘
る長い給油通路４が必要となる。このため、回転軸１へ
の給油通路４形成用の工具送り用ストロークも大きくな
り、工具に振れ等が生じて、孔開け位置の精度が低下す
る等の不都合も生じる。

【００１３】さらに、孔開け加工によって形成される給
油通路４では、その断面積の大きさに制約を受けるた
め、必ずしも十分な給油機能が得られない場合があり、
また製造される回転軸１の重量が大きくなり、駆動時の
エネルギロスも多い等の問題もある。

【００１４】なお、孔開けの省略および軽量化等を目的
として、回転軸を管基調とする構成も考えられたが、こ
れまでは単に管内部の同心的な孔を給油通路としていた
ため、その給油通路内で潤滑油に発生する遠心力が小さ
く、この部位で大きい上昇力が得にくいものであった。
このため、前述したような遠心ポンプ構成では必ずしも
十分な潤滑油の供給が行えず、確実な給油を行うために
は他の複雑な構成のポンプを適用しなければならない等
の問題があった。

【００１５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、給油機能を得るための加工工数が低減でき、こ
れにより製作に係る作業能率の向上が図れるとともに、
給油通路等の位置精度も向上でき、かつ構成が簡単で軽
量でありながら給油能力を高めることが可能で、使用時
におけるエネルギ効率の向上が図れ、しかも比較的簡単
な遠心ポンプによって有効的な給油が行える圧縮機用回
転軸を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、縦型圧縮機の電動要素と圧縮要素とを連
結する垂直な回転軸であって、下端部に潤滑油吸上げ用
の遠心ポンプを構成する吸油孔を有するとともに、内部
に前記吸油孔と連通して上方に伸びる潤滑油ガイド用の
給油通路を有し、かつ圧縮機内の潤滑対象部位に向う外
面に前記給油通路と連通する吐油口を有するものにおい
て、前記回転軸の軸主体をパイプ材によって構成すると
ともに、前記軸主体の内部にこれと略同一長さの棒状体
を一体回転可能に挿着固定し、かつ前記棒状体の下端部
の偏心位置に穿設した孔を前記吸油孔の一部として遠心
ポンプを構成する一方、前記軸主体の内周面と前記棒状
体の外周面との間に形成される隙間を前記給油通路とし
たことを特徴とする。

【００１７】

【作用】このように構成された本発明の回転軸による
と、給油通路を形成する場合には、パイプ材からなる軸
主体内に棒状体を挿着固定する工程、棒状体の下端部に
吸油孔の一部となる孔を穿設する工程、ならびにパイプ
材の周壁に吐油口を穿設する工程等を行えばよい。

【００１８】この場合、棒状体への吸油孔の形成および
パイプ材周壁への吐油口の形成等は、孔開け距離として
は極めて短い。よって工具の移動ストロークは小さくて
済み、また孔開け作業は組立て前に予め個別的に行え
る。しかも給油通路形成用の軸主体への棒状体の固定
は、圧入または焼嵌等によって容易に行える。

【００１９】したがって、給油機能を得るための加工工
数が従来に比して極めて少くなり、これにより製作に係
る作業能率の向上が図れるとともに、給油通路が長い場
合でも孔開け工具が振れる等の虞れもないので、給油通
路等の加工位置精度も向上できる。

【００２０】また、回転軸に形成される給油通路は、軸
主体と棒状体との間の隙間からなるので構成が極めて簡
単であり、また従来の中実材に孔加工する場合に比べて
断面積の拡大が図れるので、給油能力を高めることがで
きる。それと同時に、給油通路の拡大により回転軸が軽
量となるので、使用時におけるエネルギ効率の向上も図
れる。

【００２１】さらに、駆動時には潤滑油が棒状体に穿設
した孔を含む吸油孔から回転軸内に遠心ポンプ作用によ
って吸上げられ、給油通路を介して上昇した後、吐油口
から摺動部等に供給されるが、この給油通路は軸主体と
棒状体との隙間であることから必然的に回転軸の偏心位
置に設定される。

【００２２】したがって、その給油通路でも遠心力によ
る潤滑油の上昇が円滑に行われるので、構成が比較的簡
単な遠心ポンプの採用により、十分に有効な給油が行え
るようになる。

【００２３】

【実施例】

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

【００２４】図１および図２は一実施例を示している。
図１はスクロールコンプレッサの全体構成を示し、図２
は回転軸を拡大して示している。

【００２５】図１に示すように、本実施例のスクロール
コンプレッサは、密閉ケース１１内の下部に電動要素１
２を有するとともに、上部に圧縮要素１３を有してい
る。圧縮要素１３は、固定スクロール１３ａと旋回スク
ロール１３ｂとにより構成され、旋回スクロール１３ｂ
は、電動要素１２に垂直な回転軸１４を介して連結され
ている。

【００２６】ケース１１の側壁には、圧縮要素１３の下
側に位置して冷媒ガスの吸込管１５が、また圧縮要素１
３の上側に位置して冷媒ガスの吐出管１６がそれぞれ水
平に設けられている。

【００２７】圧縮要素１３の固定スクロール１３ｂの上
方には冠状のマフラ１７が固定され、これら固定スクロ
ール１３ｂの上面部とマフラ１７とによって閉空間１８
が形成されている。この閉空間１８の下部には、固定ス
クロール１３ｂの中心部に設けられた冷媒ガスの吐出孔
である流入口１９が上向きに開口するとともに、吐出管
１６の開口部である流出口２０が横向きに開口してい
る。

【００２８】そして圧縮機の運転時には、吸込管１５を
介して冷媒ガスが吸込まれ、この冷媒ガスは圧縮要素１
３に外周側から流入して圧縮された後、圧縮要素１３の
吐出孔である流入口１９から閉空間１８に上向きに吐出
され、ここで逆止弁機能および流れ方向変更機能を有す
る弁装置２１によって流れを略９０度変えられて横向き
流とされ、流出口２０を介して吐出管１６から外部に吐
出される。

【００２９】ところで、本実施例では図２に示すよう
に、回転軸１４が軸主体１４ａと、その軸主体１４ａの
上端部に固定したクランク部１４ｂと、軸主体１４ａの
下端部に固定した端板１４ｃとによって構成されてい
る。

【００３０】軸主体１４ａは円管状パイプ材によって構
成され、この軸主体１４ａの内部１には、これと略同一
長さの円管状パイプ材からなる棒状体１５が一体回転可
能に挿着固定されている。

【００３１】棒状体１５の外径は、全体として軸主体１
４ａの内径よりも小径とされているが、その上下端部１
５ａ，１５ｂは、外径が軸主体１４ａの内径よりも若干
大径となるように拡径されている。そして、この棒状体
１５が軸主体１４ａに挿入され、その棒状体１５の上下
端部１５ａ，１５ｂが圧入または焼嵌等により軸主体１
４ａに固定されて、両者が一体回転可能とされている。

【００３２】また、棒状体１５の下端部１５ｂの周壁に
は、径方向に沿う孔１６が複数穿設されている。この孔
１６は、端板１４ｃの中心部に穿設した孔１７に連通す
るとともに、軸主体１４ａの外周面と棒状体１５の内周
面との隙間にも連通しており、両孔１６，１７によって
吸油孔１８が形成されている。

【００３３】そして、棒状体１５の孔１６は中心部から
距離ｌだけ偏心しているので、この孔１６内に侵入して
いる潤滑油には、回転軸１４の駆動時に遠心力が作用す
るようになり、これにより遠心ポンプ１９が構成され
る。

【００３４】なお、遠心ポンプ１９は図１に示すよう
に、回転軸１４の下端部にこれと一体回転可能に嵌着し
たスリーブ２０と、このスリーブ２０を摺動回転自在に
保持するポンプケース２１をを含めて構成されている。
そして圧縮機ケース１１の内底部の油溜室が、スリーブ
２０およびポンプケース２１に形成した油路２２を介し
て回転軸１４の吸油孔１８に連通し、これにより油溜室
に収容されている潤滑油２３が常時、回転軸１４内に吸
油孔１８よりも高い位置まで侵入する状態となってい
る。

【００３５】そして、回転軸１４が回転した場合には、
遠心ポンプ１９としての作用により、潤滑油２３が吸油
孔１８を介して、回転軸１４の軸主体１４ａの外周面と
棒状体１５の内周面との隙間に吸上げられる。

【００３６】軸主体１４ａの外周面と棒状体１５の内周
面との隙間は、吸上げた潤滑油を上方にガイドする給油
通路２４とされている。この給油通路２４には、圧縮機
内の潤滑対象部位に向う外面、例えばクランク部１４ｂ
の上端面と軸主体１４ａの外周面とに開口する吐油口２
５，２６がそれぞれ連通している。

【００３７】なお、クランク部１４ｂの吐油口２５に臨
む給油通路２４は、棒状体１５の大径な上端部１５ａに
よって塞がれた状態となるので、この上端部１５ａには
連通用の孔２７が穿設されている。

【００３８】しかして、給油通路２４内を上昇する潤滑
油は、図２に矢印で示すように、各吐油口２５，２６か
ら摺動部等に供給され、これにより所定の潤滑が行われ
る。

【００３９】本実施例によれば、回転軸１４に給油機能
部分を形成する場合には、パイプ材からなる軸主体１４
ａ内に棒状体１５を挿着固定する工程と、その軸主体１
４ａにクランク部１４ｂおよび端板１４ｃを接合する工
程と、棒状体１５の上下端部に連通用の孔２７および吸
油孔１８の一部となる孔１６を穿設する工程と、軸主体
１４ａ、クランク部１４の周壁および端板１４ｃに、そ
れぞれ吐油口２５，２６および吸油孔１８の一部となる
孔１７を穿設する工程とを行えばよい。

【００４０】この場合、棒状体１５への孔１６，２７の
形成、棒状体１５であるパイプ材周壁への吐油口２６の
形成、クランク部１４ｂへの吐油口２５の形成および端
板１４ｃへの孔１７の形成等は、孔開け距離としては極
めて短い。よって工具の移動ストロークは小さくて済
み、また孔開け作業は組立て前に予め個別的に行える。
しかも給油通路２４形成用の軸主体１４ａへの棒状体１
５の固定は、圧入または焼嵌等によって容易に行える。

【００４１】したがって、給油機能を得るための加工工
数が従来に比して極めて少くなり、これにより製作に係
る作業能率の向上が図れるとともに、給油通路２４が長
いにも拘らず、孔開け工具が振れる等の虞れもないの
で、給油通路２４等の加工位置精度も向上できる。

【００４２】また、回転軸１４に形成される給油通路２
４は、軸主体１４ａと棒状体１５との間の隙間からなる
ので構成が極めて簡単であり、また従来の中実材に孔加
工する場合に比べて断面積の拡大が図れるので、給油能
力を高めることができる。それと同時に、給油通路２４
の拡大により回転軸１４が軽量となるので、使用時にお
けるエネルギ効率の向上も図れる。

【００４３】さらに、駆動時には潤滑油２３が棒状体１
５に穿設した孔１６を含む吸油孔１８から回転軸１４内
に遠心ポンプ作用によって吸上げられ、給油通路２４を
介して上昇した後、吐油口２５，２６から摺動部等に供
給されるが、この給油通路２４は軸主体１４ａと棒状体
１５との隙間であることから必然的に回転軸の偏心位置
に設定される。

【００４４】したがって、その給油通路２４でも遠心力
による潤滑油の上昇が円滑に行われるので、構成が比較
的簡単な遠心ポンプ１９の採用により、十分に有効な給
油が行えるようになり、ひいては低コストで給油性能の
よい高信頼性のスクロールコンプレッサの提供が可能と
なる。

【００４５】なお、回転軸１４の下端に設けられる端板
１４ｃは、軸主体１４ａおよび棒状体１５の下端開口部
を塞ぎ、孔１７によって吸油量を規制する機能を有する
ので、ポンプ効果を高めるものとなる。

【００４６】また、前記実施例では遠心ポンプ１９を１
段構成としたが、２段以上の構成としてもよい。その場
合、ポンプ構成用の孔は前記の孔１６と同様に棒状体１
５を穿つことで容易に形成できるので、孔開け加工が特
に増大することもなく、少ない手間で能率よく作業する
ことができる。

【００４７】図３は本発明の他の実施例を示している。

【００４８】本実施例の回転軸１４が前記一実施例のも
のと異なる点は、棒状体１５を中実材料で構成した点で
ある。この棒状体１５の外周面には螺旋溝１５ｄが形成
され、給油通路２４内で潤滑油に上向き旋回流が生じる
ようになっている。

【００４９】その他の構成は前記一実施例と略同様であ
るから、図の対応部位に図２と同一符号を付して説明を
省略する。

【００５０】本実施例によっても、前記一実施例と略同
様の効果が奏されるが、棒状体１５の外周面の螺旋溝１
５ｄによって旋回流が生じるので、いわゆるねじポンプ
と同様の作用によって、さらに潤滑油の上昇を能率よく
行えるようになる。

【００５１】なお、以上の各実施例では、スクロールコ
ンプレッサ用回転軸について説明したが、これは最も効
果的な場合を示したものであり、本発明はこれ以外の種
々の圧縮機に対しても適用できるものである。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧縮機用
回転軸において、軸主体をパイプ材により構成するとと
もに、その内部へ中空または中実な棒状体を挿着する等
の構成によって、給油機能を得るための加工工数が低減
でき、これにより製作に係る作業能率の向上が図れると
ともに、給油通路等の位置精度も向上でき、かつ構成が
簡単で軽量でありながら給油能力を高めることが可能
で、使用時におけるエネルギ効率の向上が図れ、しかも
比較的簡単な遠心ポンプによって有効的な給油が行える
等の優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す圧縮機全体の概略断面
図。

【図２】前記実施例における回転軸構造を示す断面図。

【図３】本発明の他の実施例を示す断面図。

【図４】従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１２ 電動要素 １３ 圧縮要素 １４ 回転軸 １４ａ 軸主体 １５ 棒状体 １６ 吸油孔構成用の孔 １８ 吸油孔 １９ 遠心ポンプ ２３ 潤滑油 ２４ 給油通路 ２５，２６ 吐油口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦型圧縮機の電動要素と圧縮要素とを連
   結する垂直な回転軸であって、下端部に潤滑油吸上げ用
   の遠心ポンプを構成する吸油孔を有するとともに、内部
   に前記吸油孔と連通して上方に伸びる潤滑油ガイド用の
   給油通路を有し、かつ圧縮機内の潤滑対象部位に向う外
   面に前記給油通路と連通する吐油口を有するものにおい
   て、前記回転軸の軸主体をパイプ材によって構成すると
   ともに、前記軸主体の内部にこれと略同一長さの棒状体
   を一体回転可能に挿着固定し、かつ前記棒状体の下端部
   の偏心位置に穿設した孔を前記吸油孔の一部として遠心
   ポンプを構成する一方、前記軸主体の内周面と前記棒状
   体の外周面との間に形成される隙間を前記給油通路とし
   たことを特徴とする圧縮機の回転軸構造。