JPH08219061A - スクロール型コンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本体揺動空間に流れ込んだ潤滑油を積極的に
ブロック側キー溝に供給する。 【構成】 オイル空間と軸受揺動空間とをシールリング
によって遮断することによって、オイル空間→オイル導
引孔→軸受空間→揺動軸受→揺動軸と揺動軸受との当接
摺動部分→軸受揺動空間→スラスト軸受部→本体揺動空
間に至る潤滑油経路が構成され、さらに、前記揺動スク
ロール部材の揺動方向に沿って、前記本体揺動空間から
前記ブロック側キー溝にかけて径方向外方に広がるオイ
ルガイドを設けたことによって、揺動スクロール部材の
揺動運動によって本体揺動空間内の潤滑油がオイルガイ
ドに沿って径方向外方に押し出され、前記ブロック側キ
ー溝に積極的に流れ込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空調装置等の冷房サ
イクルに使用され、圧縮室を形成する一方の渦巻きを他
方の渦巻きに対して揺動させて圧縮室の容積を変化させ
て冷媒を圧縮するスクロール型コンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】スクロール型コンプレッサは、渦巻き状
の固定スクロールを有する固定スクロール部材と、この
固定スクロールに噛合する渦巻き状の揺動スクロールを
有する揺動スクロール部材とによって圧縮室を形成し、
揺動スクロール部材を固定スクロール部材に対して揺動
させることで圧縮室の容積を変化させ、流体の吸入・圧
縮・吐出を行うもので、駆動手段の駆動軸に偏心して取
付られた揺動スクロール部材の自転を防止するために、
固定側（例えばブロック）に摺動自在に噛合する爪部
と、揺動スクロール部材に摺動自在に噛合する爪部を有
するオルダムリングを有するものである。尚、ここで使
用させる「揺動」とは、自転を防止された旋回運動を示
すもので、旋回運動と区別するために用いたものであ
る。

【０００３】具体的には、前記オルダムリングは、通
常、環状形状若しくは略環状形状をなし、一方の側面
に、固定側（ブロック側）の径方向に形成されたブロッ
ク側キー溝に摺動自在に噛合する爪部（ブロック側爪
部）を有し、また前記側面と反対側に位置する他方の側
面に、揺動スクロール部材の径方向に形成された揺動側
キー溝に摺動自在に噛合する爪部（揺動側爪部）を有す
るもので、前記ブロック側爪部は前記揺動側爪部に対し
て、垂直となるように形成されているものである。これ
によって、オルダムリングはブロックに対して一方向に
のみ自由に摺動でき、また揺動スクロール部材はオルダ
ムリングに対して前記方向の垂直方向にのみ自由に摺動
できるために、揺動スクロール部材はブロックに対して
上下左右への以上が自由となる。このため、揺動スクロ
ール部材は自転が防止されるものである。

【０００４】以上のように、オルダムリングは揺動スク
ロール部材の揺動に伴い、ブロックに対して摺動し、ま
た揺動スクロール部材に対して摺動することとなるため
に、このオルダムリング及びオルダムリングの爪部と摺
動当接面及び各キー溝との潤滑が重要となる。

【０００５】特開平３−２９４６８０号公報に示すスク
ロール型コンプレッサは、駆動手段を密閉ケースの下方
に、圧縮部を密閉ケースの上部に配した構成となってお
り、揺動スクロール部材の下側面とブロックの上側面と
の間にオルダムリング（引例中、オルダム継手）が配さ
れている。この引例においては、スラスト軸受を、オル
ダム継手とほぼ同位置若しくは外側に配設し、給油通路
の一端を内周縁に開口すると共に他端をスラスト軸受内
で返油穴と連通させることにより、潤滑油はオルダム継
手が噛合するオルダム溝の底部を介して返油穴に送ら
れ、オルダム継手に十分な潤滑油が供給される。

【０００６】また、特開平６−２８８３６６号公報に示
すスクロール型コンプレッサは、駆動手段（電動機）の
駆動軸の端部と固定スクロール部材を固定するブロック
との間にシールリングを配することによって、駆動軸、
ブロック、メイン軸受及びシールリングによって画成さ
れるオイル空間（高圧がかかる）を低圧側から遮断し、
高圧側から低圧側に至る潤滑油経路を形成し、この高圧
と低圧の圧力差によって潤滑油を各部に供給するように
したものである。このような型のコンプレッサは、重量
を軽減するために、揺動スクロール部材及び固定スクロ
ール部材を例えばアルミニウム若しくはアルミニウム合
金で形成しているが、ブロックやオルダムリングは摺動
部分の摩擦等を考慮して鉄系の材料で鋳造されるのが公
知である。また、この引例において、オルダムリング
は、ブロック側に形成された径方向のキー溝（ブロック
側キー溝）と摺動自在に噛合するブロック側爪部と、揺
動スクロール側に形成された径方向のキー溝（揺動側キ
ー溝：前記ブロック側キー溝と垂直の位置関係にあ
る。）に噛合する揺動側爪部とを有し、これによって揺
動スクロール部材の自転を防止する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記揺
動スクロール部材とブロックとの当接摺動部分に形成さ
れたスラスト軸受部を潤滑した後の潤滑油を、前記ブロ
ック側キー溝及びブロック側爪部の摺動部分に供給する
ことは、前記ブロック側キー溝が前記スラスト軸受部よ
りも位置的に上にあることから困難であり、潤滑油不足
で異常摩擦が起こることがあった。また、スラスト軸受
部を潤滑した後に揺動スクロール部材の揺動空間に至っ
た潤滑油は、揺動スクロール部材の揺動運動によって攪
拌されるだけで、ブロック側キー溝に必然的に流入する
ものはなく、そのほとんどは圧縮室の吸入空間に流れ込
んでいた。

【０００８】このために、この発明は、前記揺動スクロ
ール部材の揺動空間に流れ込んだ潤滑油を積極的にブロ
ック側キー溝に供給することのできるスクロール型コン
プレッサを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために、この発明に
おいては、密閉ケース内の高圧空間内に配された駆動手
段と、この駆動手段の回転を伝達する駆動軸と、この駆
動軸に偏心して取付られる揺動軸と、揺動スクロール本
体、この揺動スクロール本体の一方の面に前記揺動軸が
挿着される揺動軸受、及び他方の面に渦巻き状の揺動ス
クロールを有する揺動スクロール部材と、前記揺動スク
ロールに噛合して圧縮室を形成する渦巻き状の固定スク
ロールを有する固定スクロール部材と、前記駆動軸を回
転自在に保持するメイン軸受が装着される貫通孔、この
貫通孔の端部に径方向中央に延出して形成された支持
部、この支持部に下方に形成された前記揺動軸受が揺動
する軸受揺動空間、及び前記揺動スクロール本体が揺動
する本体揺動空間とが軸方向に連設され、前記軸受揺動
空間から本体揺動空間に至る径方向に広がる面に、内周
端から径方向外方に向かって前記揺動スクロール本体と
当接するスラスト軸受部、このスラスト軸受部の径方向
外方に形成されたオルダムリング収納溝、さらにこのオ
ルダムリング収納溝から前記本体揺動空間の周壁部にか
けて径方向に形成されたブロック側キー溝が形成される
ブロックと、前記オルダムリング収納溝に配され、前記
ブロック側キー溝に摺動自在に挿着されるブロック側爪
及び前記揺動スクロール本体に形成のスクロール側キー
溝に摺動自在に挿着されるスクロール側爪を有するオル
ダムリングと、前記駆動軸と前記支持部との間に配さ
れ、前記駆動軸とブロックとによって画成されると共
に、オイル溜まりと連通するオイル空間と、前記軸受揺
動空間とを遮断するシールリングと、前記揺動軸が前記
揺動軸受に挿着されて画成される軸受空間と前記オイル
空間とを連通するオイル導引孔とを有するスクロール型
コンプレッサにおいて、前記揺動スクロール部材の揺動
方向に沿って、前記本体揺動空間から前記ブロック側キ
ー溝にかけて径方向外方に広がるオイルガイドを設けた
ことにある。

【００１０】

【作用】したがって、この発明によれば、オイル空間と
軸受揺動空間とをシールリングによって遮断することに
よって、オイル空間→オイル導引孔→軸受空間→揺動軸
受→揺動軸と揺動軸受との当接摺動部分→軸受揺動空間
→スラスト軸受部→本体揺動空間に至る潤滑油経路が構
成され、さらに、前記揺動スクロール部材の揺動方向に
沿って、前記本体揺動空間から前記ブロック側キー溝に
かけて径方向外方に広がるオイルガイドを設けたことに
よって、揺動スクロール部材の揺動運動によって本体揺
動空間内の潤滑油がオイルガイドに沿って径方向外方に
押し出されて前記ブロック側キー溝に積極的に流れ込む
ために、上記課題を達成できるものである。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例について図面により
説明する。

【００１２】図１に示す本願発明の実施例に係るスクロ
ール型コンプレッサ１は、冷媒吸入パイプ２が形成され
た円筒形状のケース３と、このケース３の上部を閉塞す
る上蓋部４と、前記ケース３の底部を閉塞する底蓋部５
とによって形成された密閉ケース６を有し、また、前記
上蓋部４には冷媒吐出パイプ７及び駆動手段としての電
動機８に電力を供給するための電源端子９が設けられて
いる。

【００１３】駆動手段としての電動機８には、通常ブラ
シレスモータが使用され、駆動軸１０の周囲に固着さ
れ、その周囲に交互の永久磁石が配されたロータ１１
と、このロータ１１と対面する位置に配され、周囲にコ
イル１２が巻回されたステータ１３とによって構成さ
れ、コイルに供給される電力によってステータ表面に発
生する回転磁界によりロータ１１を回転させるものであ
る。この電動機８の駆動軸１０の上端部分は、前記密閉
ケース６のケース３に固着される支持プレート１４にベ
アリング１５を介して回転自在に支持されており、その
下端部分はブロック２０の貫通孔２２にメイン軸受２１
を介して回転自在に支持されるものである。また、駆動
軸１０の下端面には、揺動軸１９がこの駆動軸１０に偏
心して延設され、この揺動軸１９の周囲の駆動軸下端面
は、シールベアリング２４を介してブロック２０に受け
られているものである。

【００１４】また、前記駆動軸１０のロータ１１の下方
近傍には、前記揺動軸１９との回転バランスを取るため
のバランスウェート１７が取付られ、このバランスウェ
ート１７を取り囲むように、カバー２７が取付られてい
る。尚、このカバー２７は、足部２７ｅと周壁部２７ｄ
によって構成され、周壁部２７ｄによってバランスウェ
ート１７の旋回空間２７ｃが画成され、さらに足部２７
ｅには冷媒通路２７ｆが形成されている。

【００１５】さらに前記駆動軸１０のメイン軸受２１と
の当接摺動側面１８には、その下端部側面から駆動軸の
回転方向後方に向かって徐々に上昇し、前記メイン軸受
２１との当接摺動側面上端へ向かうスパイラル溝１８ａ
が少なくとも一本（図面においては２本）形成されてい
る。また、駆動軸１０の下端側面から前記揺動軸１９の
下端面にかけてオイル導引孔１９ｂが穿設されている。

【００１６】ブロック２０には、中央に前記駆動軸１０
が貫通する貫通孔２２と、この貫通孔２２の下端から径
方向中央に延設される支持部２０ａと、この支持部２０
ａの下部に下記する揺動スクロール部材３０の揺動軸受
３１が揺動する軸受揺動空間３６と、この軸受揺動空間
３６に連設され、揺動スクロール本体３０ａが揺動する
本体揺動空間８０とが形成される。

【００１７】また、前記貫通孔２２の下端部分には、前
記駆動軸１０、この駆動軸１０を軸方向に支持するシー
ルリング２４、前記支持部２０ａによってオイル空間２
５が画成され、さらにこのオイル空間２５はブロック２
０の上部に設けられたオイル溜まり６０とオイル供給孔
２３を介して連通するものである。尚、オイル供給孔２
３にはフィルター６１が配されるものである。

【００１８】前記軸受揺動空間３６から前記本体揺動空
間８０に至る径方向に広がる平面には、径方向中央にス
ラスト軸受部３８、このスラスト軸受部３８の径方向外
方に隣接してオルダムリング収納溝３２が形成され、さ
らにオルダムリング収納溝３２には前記本体揺動空間８
０の周壁部２０ｂにかけて径方向にブロック側キー溝３
２ｂが形成されている。

【００１９】揺動スクロール部材３０は、揺動スクロー
ル本体３０ａの一方の側面（図面において上面）に突設
された揺動軸受３１を有し、また他方の側面（下面）に
は、渦巻き状に形成された揺動スクロール３３を有す
る。また、上面の径方向外方端部には、前記ブロック側
キー溝３２ｂと垂直をなす位置に、スクロール側キー溝
３２ａが形成されている。

【００２０】固定スクロール部材４０は、前記揺動スク
ロール部材３０の揺動スクロール３３と噛合して圧縮室
３５を形成する固定スクロール４３を有し、前記揺動ス
クロール部材３０を挟持するように前記ブロック２０に
固着されるものである。また、前記圧縮室３５の最外周
端部には、前記冷媒吸込パイプ２と連通する吸入空間４
１が形成され、この吸入空間４１は前記本体揺動空間８
０と連通するものである。また、圧縮室３５の最内周端
部は、固定スクロール部材４０の中央部分を貫通して形
成された冷媒吐出孔４２と連通しており、この冷媒吐出
孔４２の出口部分には逆止弁４４が保持プレート４９に
保持されている。さらに、この保持プレート４９は圧縮
室３５の途中に設けられたリーク孔４５を開閉するリリ
ーフ弁４８も保持する。さらに前記吐出空間４６は、固
定スクロール部材４０及びブロック２０を貫通して形成
された冷媒通路２０ｂと連通し、さらにこの冷媒通路２
０ｂから前記冷媒通路２７ｆに接続し、高圧空間５５に
至るものである。

【００２１】以上の構成のスクロール型コンプレッサ１
において、電動機８の回転は駆動軸１０を介して揺動軸
１９に伝えられ、この揺動軸１９は旋回する。これによ
って、前記揺動軸１９が挿入される揺動スクロール部材
３０は揺動軸１９に併せて旋回運動を行おうとするが、
オルダムリング７０によって自転が防止され、前記固定
スクロール部材４０に対して揺動運動（自転をしない旋
回運動を示す）を行い、圧縮室３５の容積を漸次変化さ
せるために、吸入空間４１を介して冷媒吸入パイプ２か
ら冷媒を吸入して、圧縮し、吐出することができるもの
である。

【００２２】また、高圧空間５５の圧力により、オイル
溜まり６０からオイル供給孔２３を介してオイル空間２
５に至った潤滑油は、一方ではスパイラル溝１８ａのポ
ンプ作用により駆動軸１０とメイン軸受２１との当接摺
動面１８を潤滑しながら上昇し、メイン軸受２１の上端
からオイル溜まり６０に回帰する。また、他方では、シ
ールリング２４により高圧側と低圧側を遮断したことに
よって、前記オイル空間２５→オイル導引孔１９ｂ→軸
受空間３４→揺動軸１９と揺動軸受３１との当接摺動部
分→軸受揺動空間３６→スラスト軸受部３８→オルダム
リング収納溝３２→本体揺動空間８０→吸入空間４１に
至るオイル経路を、高圧側と低圧側の圧力差によって移
動し、さらに圧縮室３５内に吸入されて圧縮室３５内の
シールと潤滑を行い、冷媒とともに吐出されてバランス
ウウェート１７及びロータ１１の回転による攪拌によっ
て冷媒と分離してオイル溜まり６０に回帰するものであ
る。

【００２３】また、このスクロール型コンプレッサ１に
おいては、図２（及び図３乃至図６）に示すように、前
記ブロック側キー溝３２ｂは径方向に長い長円形状をし
ており、その径方向外方端部は前記周壁部２０ｂにまで
延設されている。このため、周壁部２０ｂには、前記ブ
ロック側キー溝３２ｂの前記揺動スクロール部材３０の
揺動方向上流側に沿って半Ｕ字形状の切欠部２０ｄが形
成され、また揺動方向下流側は、前記本体揺動空間８０
の端部から前記ブロック側キー溝３２ｂの径方向外方端
部に向けて徐々に径方向外方に広がるオイルガイド２０
ｃが形成されている。

【００２４】これによって、前述のように駆動軸１０が
回転することによって前記揺動スクロール部材３０が前
記本体揺動空間８０内を揺動した場合、前記本体揺動空
間８０内に流入した潤滑油は前記スクロール部材３０に
よって揺動スクロール部材の揺動方向に押され、結果と
して前記周壁部２０ｂに形成されたオイルガイド２０ｃ
に沿って流れ、前記ブロック側キー溝３２ｂの揺動方向
上流側の半Ｕ字形状の切欠部２０ｄに衝突し、前記ブロ
ック側キー溝３２ｂに流れ込み、前記ブロック側キー溝
３２ｂ側に潤滑油が強制的に供給されるものである。

【００２５】図３乃至図６で示すように、前記本体揺動
空間８０と前記揺動スクロール部材３０との間に形成さ
れるポンプ空間８１には、前記軸受揺動空間３６からス
ラスト軸受部３８を通過して揺動側キー溝３２ａに至っ
た潤滑油が流れ込む。図３において、揺動スクロール部
材３０は図中本体揺動空間８０の左側に位置し、これに
対して右側に移動した前記ポンプ空間８１には、図中左
側の揺動側キー溝３２ａから潤滑油が流れ込み、また図
面下方に位置するブロック側キー溝３２ｂを通過した潤
滑油が揺動スクロール部材３０に押されて流れ込む。

【００２６】図３に示す状態（図中左側）から図４に示
す状態（図中下側）に揺動スクロール部材３０が揺動す
ると、前記ポンプ空間８１は右側から上側へ前記揺動ス
クロール部材３０に押されるように移動する。これに伴
って、ポンプ空間８１内の潤滑油は、図中右側から上側
に押されていく。

【００２７】さらに、図４に示す状態（図中下側）から
図５に示す状態（図中右側）に揺動スクロール部材３０
が移動する間、前記ポンプ空間８１は上側から左側に移
動し、潤滑油は、前記揺動スクロール部材３０に押され
るようにオイルガイド２０ｃに沿って移動し、前記切欠
部２０ｄに衝突して上下に分流し、上方に分流した潤滑
油は図中上方に位置するブロック側キー溝３２ｂへ導か
れるものである。この図５に示す位置において、図中左
側に移動したポンプ空間８１へ図中左側に位置する揺動
側キー溝３２ａから潤滑油が流れ込み、揺動スクロール
部材３０が図６に示す位置から図３に示す位置へ移動す
る間に、図中下側に位置するブロック側キー溝３２ｂか
ら上述したものと同様に潤滑油が供給されるものであ
る。

【００２８】

【発明の効果】したがって、この発明においては、揺動
スクロール部材の揺動方向に沿って、前記本体揺動空間
から前記ブロック側キー溝にかけて径方向外方に広がる
オイルガイドを設けたことによって、前記本体揺動空間
内に流れ込んだ潤滑油を前記揺動スクロール部材によっ
て強制的に前記ブロック側キー溝側に押し出すことがで
きるために、ブロック側キー溝とブロック側爪との摺動
当接部分の潤滑を十分に行うことができ、コンプレッサ
の信頼性を向上させることができると共に、耐久性を向
上させつことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例に係るスクロール型コンプレ
ッサの構成を示した断面図である。

【図２】本願発明の実施例に係るスクロール型コンプレ
ッサのブロック及び揺動スクロール部材を図１の下方よ
り見た状態を示した説明図である。

【図３】図２に示す説明図において、揺動スクロール部
材が図面左側に位置する場合の状態を示した説明図であ
る。

【図４】図２に示す説明図において、揺動スクロール部
材が図面下側に位置する状態を示した説明図である。

【図５】図２に示す説明図において、揺動スクロール部
材が図面右側に位置する状態を示した説明図である。

【図６】図２に示す説明図において、揺動スクロール部
材が図面上側に位置する状態を示した説明図である。

【符号の説明】

６ 密閉ケース ８ 駆動手段（電動機） １０ 駆動軸 １９ 揺動軸 １９ｂ オイル導引孔 ２０ ブロック ２０ａ 支持部 ２０ｂ 周壁部 ２０ｃ オイルガイド ２１ メイン軸受 ２２ 貫通孔 ２４ シールリング ２５ オイル空間 ３０ 揺動スクロール部材 ３０ａ 揺動スクロール本体 ３１ 揺動軸受 ３２ オルダムリング収納溝 ３２ａ スクロール側キー溝 ３２ｂ ブロック側キー溝 ３３ 揺動スクロール ３４ 軸受空間 ３５ 圧縮室 ３６ 軸受揺動空間 ３８ スラスト軸受部 ４０ 固定スクロール部材 ４３ 固定スクロール ５５ 高圧空間 ６０ オイル溜まり ７０ オルダムリング ７０ａ スクロール側爪 ７０ｂ ブロック側爪 ８０ 本体揺動空間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉ケース内の高圧空間内に配された駆
   動手段と、この駆動手段の回転を伝達する駆動軸と、こ
   の駆動軸に偏心して取付られる揺動軸と、揺動スクロー
   ル本体、この揺動スクロール本体の一方の面に前記揺動
   軸が挿着される揺動軸受、及び他方の面に渦巻き状の揺
   動スクロールを有する揺動スクロール部材と、前記揺動
   スクロールに噛合して圧縮室を形成する渦巻き状の固定
   スクロールを有する固定スクロール部材と、前記駆動軸
   を回転自在に保持するメイン軸受が装着される貫通孔、
   この貫通孔の端部に径方向中央に延出して形成された支
   持部、この支持部に下方に形成された前記揺動軸受が揺
   動する軸受揺動空間、及び前記揺動スクロール本体が揺
   動する本体揺動空間とが軸方向に連設され、前記軸受揺
   動空間から本体揺動空間に至る径方向に広がる面に、内
   周端から径方向外方に向かって前記揺動スクロール本体
   と当接するスラスト軸受部、このスラスト軸受部の径方
   向外方に形成されたオルダムリング収納溝、さらにこの
   オルダムリング収納溝から前記本体揺動空間の周壁部に
   かけて径方向に形成されたブロック側キー溝が形成され
   るブロックと、前記オルダムリング収納溝に配され、前
   記ブロック側キー溝に摺動自在に挿着されるブロック側
   爪及び前記揺動スクロール本体に形成のスクロール側キ
   ー溝に摺動自在に挿着されるスクロール側爪を有するオ
   ルダムリングと、前記駆動軸と前記支持部との間に配さ
   れ、前記駆動軸とブロックとによって画成されると共
   に、オイル溜まりと連通するオイル空間と、前記軸受揺
   動空間とを遮断するシールリングと、前記揺動軸が前記
   揺動軸受に挿着されて画成される軸受空間と前記オイル
   空間とを連通するオイル導引孔とを有するスクロール型
   コンプレッサにおいて、 前記揺動スクロール部材の揺動方向に沿って、前記本体
   揺動空間から前記ブロック側キー溝にかけて径方向外方
   に広がるオイルガイドを設けたことを特徴とするスクロ
   ール型コンプレッサ。