JPH0882294A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】各自転防止機構に対する給油のメンテナンスフ
リー化を図る。 【構成】少なくとも３組の各自転防止機構Ｒにスラスト
軸受６２、６３を配して、可動スクロール４に作用する
スラスト力を分承させる一方、シ−ル手段６４によって
囲封された各自転防止機構内蔵の各閉塞空域７０には、
圧送形グリース貯蔵器７２に連なる給油通路７１を開口
させ、圧縮機自体の醸成圧力気体を利用して、貯蔵器７
２の封入グリースを各閉塞空域７０へ同時送給するよう
に構成したので、他のエネルギ源を必要とすることなく
長期にわたってグリースの補給を継続することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、とくにオイルフリー化
に好適なスクロール型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール型圧縮機として、例え
ば特開昭６２−１９９９８３号公報記載のものが知られ
ている。この圧縮機では、ハウジングに固定側板及び固
定渦巻体からなる固定スクロールが固定され、この固定
スクロールには可動側板及び可動渦巻体からなる可動ス
クロールが互いに１８０°位相をずらして噛合されてい
る。ハウジングには軸受を介して駆動軸が回転自在に支
承されており、この駆動軸の内端には駆動ピンが駆動軸
心とは偏心して突設されている。この駆動ピンには軸受
を介して可動側板のボスが支承され、駆動ピンの放射位
置ではハウジングと可動側板との間に複数組の自転防止
機構が設けられている。ここで、各自転防止機構は、ハ
ウジングに固定され、軸方向に延在する円柱状の第１規
制ピンと、可動側板に固定され、軸方向に延在する円柱
状の第２規制ピンと、第１規制ピン及び第２規制ピンが
挿入され、軸方向に延在された規制内面が第１規制ピン
及び第２規制ピンの周面と摺接することにより可動スク
ロールの公転のみを許容する規制リングとから構成され
ている。

【０００３】この圧縮機では、駆動軸の回転が駆動ピン
及び自転防止機構により可動スクロールの公転運動とさ
れ、これによって固定スクロールと可動スクロールとの
噛合により形成される作動室（圧縮室）が順次容積を縮
小しながら中心方向へ移動されるため、作動室に取り込
まれた気体は順次圧縮されて吐出される。このとき、こ
の圧縮機では、各自転防止機構の各第１、第２規制ピン
が各規制リングと摺接することにより、可動スクロール
の公転に伴う反力及び圧縮反力に基づいて生じるラジア
ル力を受承している。

【０００４】しかし、この圧縮機では、各自転防止機構
がラジアル力は支承するもののスラスト力の受承につい
てはなんら配慮されていない。とくに可動スクロールは
作動室の気体圧力が渦巻体の側面に作用し、この作用点
と可動スクロールを駆動するための動力の作用点とが軸
方向に偏在している結果、可動スクロールを傾けようと
するいわゆる転覆モ−メントが作用する。この荷重は回
転する回転荷重であるので、可動スクロールはみそすり
運動を行うことになるが、この圧縮機は、かかるモ−メ
ントの支持に関してもなんら具体的な対策を講じてはい
ない。

【０００５】一方、このような不具合を指摘し、その改
良を試みたスクロール型圧縮機として、特公平６−０１
７６７４号公報記載のものも知られている。この圧縮機
は、可動スクロールの自転防止に複数のピンクランクを
その背部に設け、かつその近傍に可動スクロールのスラ
スト力を受ける支持部材を設置し、これらの摺動性能の
向上を図るために潤滑剤を封入し、運転中における潤滑
剤の流出防止に備えて、これらの部品を内包するように
シール部材を配設したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように自転防止機構にスラスト力の支持部材を付加し、
これらの部品を充填された潤滑剤と共にシール部材で封
止する構成のものでは、封入潤滑剤例えばグリース等の
漏出を完全に阻止することが事実上困難であるため、そ
れほど長くない期間ごとに定期的な潤滑剤補充のメンテ
ナンスが必要となる。勿論、これを怠ると自転防止機構
の各摺動部分に潤滑不足による焼付を生じて、圧縮機の
耐用度を著しく低下させてしまう。

【０００７】本発明の第１の解決課題は、各自転防止機
構に対する短期的な給油保全の省略を図ることであり、
第２の解決課題は、各自転防止機構と可動スクロール駆
動部の主軸受とを対象とした同時給油体形により、一層
広範なメンテナンスフリー化を実現することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載のスクロール型圧縮機は、固定スクロールと、
該固定スクロールと互いに渦巻体の位相をずらして噛合
する可動スクロールと、該可動スクロールの背面とこれ
を支持するハウジングの対向面との間に配設された少な
くとも３組の自転防止機構とを有し、駆動軸に偏心連結
された駆動ブッシュと主軸受を介して嵌合する該可動ス
クロールが、該自転防止機構によって自転を拘束された
状態で公転することにより、両渦巻体間に形成される作
動室の容積を縮小させながら順次中心方向へ移動させ、
これによって該作動室に取り込まれた気体の圧力を高め
て吐出するようにしたスクロール型圧縮機において、上
記自転防止機構は、軸方向に延在して互いに嵌り合い、
かつ相対的な運動規制によって可動スクロールに公転の
み許容する規制ピン及び規制リングと、該規制リングの
外周域に配置されて該可動スクロールを支承するスラス
ト軸受とを包含してなり、該自転防止機構のさらに外周
域にはこれらをすべて囲封するシール手段を設けて、囲
封された閉塞空域に給油通路を開口させるとともに、該
給油通路に連なって設置された圧送形グリース貯蔵器の
入力側を、圧縮機の高圧系から導出された給圧通路と接
続したことを特徴としている。

【０００９】請求項２記載のスクロール型圧縮機は、請
求項１記載のスクロール型圧縮機において、各自転防止
機構を囲封する上記閉塞空域が、可動スクロールの上記
主軸受収納部とそれぞれ導油路を介して連通されている
ことを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載のスクロール型圧縮機では、圧縮
機自体で醸成される圧力気体を利用し、圧送形グリース
貯蔵器に封入されたグリースが、給油通路を経て常時若
しくは間歇的に各自転防止機構に供給されるので、煩わ
しい短期的な給油保全を確実に省略することができる。

【００１１】請求項２記載のスクロール型圧縮機では、
各自転防止機構を囲封する閉塞空域が、可動スクロール
の主軸受収納部を中継する導油路を介して相互に連通さ
れているので、可動スクロールの主軸受を給油対象に加
えうると同時に、機外管路を含めた全体的な油路構成を
著しく簡素化することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明をスクロール型空気圧縮機に具
体化した実施例を図面に基づいて説明する。この圧縮機
は、図１に示すように、固定側板２１と、この固定側板
２１と一体に形成され外郭を形成するシェル部２２と、
固定側板２１の内側にインボリュート曲線等により形成
された固定渦巻体２３とからなる固定スクロール２が、
可動側板４１と、この可動側板４１の内側にインボリュ
ート曲線等により形成された可動渦巻体４２とからなる
可動スクロール４と噛合することにより、両渦巻体２
３、４２間に作動室３９が形成されている。固定渦巻体
２３及び可動渦巻体４２の先端には、それぞれ可動側板
４１又は固定側板２１と気密を維持しつつ好適に摺動す
べくＰＴＦＥ製のチップシール２３ａ、４２ａが装着さ
れ、一方、可動側板４１とシェル部２２との摺動面にも
作動室３９を囲封する同様のチップシール４１ａが装着
されている。

【００１３】固定側板２１の外周側には低圧の作動室３
９を含む領域と連通する吸入管１１が接続されており、
固定側板２１の中央には高圧の作動室３９と連通する吐
出管１２が接続されている。なお、吸入管１１は図示し
ないエアクリーナを介して大気に連通され、吐出管１２
は適宜需要機器に連通されている。また、可動側板４１
の背面に形成された凹陥部４３には主軸受（ラジアル軸
受）３６及びゴムリップ３７を介して偏心穴３８ａを有
する駆動ブッシュ３８が回転可能に嵌合されるととも
に、固定スクロール２のシェル部２２と図示しない締結
手段により結合されたハウジング３０には駆動ブッシュ
３８の回動間隙が形成され、このハウジング３０と可動
側板４１との間には放射方向等間隔に３組の自転防止機
構Ｒが装備されている。

【００１４】各自転防止機構Ｒをさらに詳しく説明すれ
ば、ハウジング３０には軸方向に延在する規制ピン６０
が固着され、該規制ピン６０の露出部には平軸受６０ａ
が被装されるとともに、可動側板４１の背面には同様に
軸方向に延在する円筒状の規制リング６１が埋設されて
いる。この規制リング６１の内径Ｄは、相対的に摺動す
る平軸受６０ａの外径ｄと可動スクロール４の公転半径
ｒとの間にＤ＝２ｒ＋ｄの関係を有しており、可動スク
ロール４は公転のみが許容されている。また、ハウジン
グ３０には規制ピン６０と同心的に円板状のスラストプ
レート６２が埋設され、これが可動側板４１の背面上に
規制リング６１を囲包すべく介装された円環状のスラス
トレース６３と衝接せしめられており、３組の自転防止
機構Ｒに配設されて、それぞれスラスト摺り軸受を構成
するこれら両要素６２、６３によって、可動スクロール
４に作用するスラスト荷重を受承すべく構成されてい
る。なお、６４はこれら自転防止機構Ｒのすべてを囲封
するバックアップリング付のシール手段で、後述する供
給グリースの漏出を防止している。

【００１５】ハウジング３０にはスペーサ３１を介して
両側方及び底部が開放された図示しない収納容器が固着
されており、同収納容器内に交流電動モータ５０が収納
されている。このモータ５０には前端部５０ａの端面か
らやや後方で軸直角方向に突出するフランジ５０ｂが形
成されており、ハウジング３０にフランジ５０ｂと共締
めされるスペーサ３１にはモータ５０の前端部５０ａを
嵌合させる位置決め凹部３１ａが形成されている。そし
てモータ５０の出力軸５０ｃは駆動ブッシュ３８の偏心
穴３８ａに嵌入され、該駆動ブッシュ３８に装着された
カウンタウェイト３２ともどもキー３３により結合され
ている。

【００１６】さて、本発明のもっとも特徴的な構成であ
る圧縮機の給油構造について説明する。すなわち、各自
転防止機構Ｒを内蔵し、シール６４によって囲封された
閉塞空域７０には、ハウジング３０及びスラストプレー
ト６２をくぐり抜けた給油通路７１が開口されており、
該給油通路７１の機外延在部（給油配管）は適宜設置さ
れた圧送形グリース貯蔵器７２の出口部に連結されてい
る。そして該グリース貯蔵器７２の入力側は、圧縮機の
吐出管１２系から分岐導出された給圧通路７３と接続さ
れ、該給圧通路７３には必要に応じ調圧器７４が介装さ
れている。なお、図には明示されていないが、例えば給
油通路７１の機外延在部から分岐した支流路を介して、
グリース貯蔵器７２が他の閉塞空域７０とも同等に接続
されていることは勿論であり、また、上記給圧通路７３
内の空気圧力は、これを作動室３９内の特定位置から導
出した所要の中間圧力とすることにより、上記調圧器７
４を省略することも可能である。さらには、給圧通路７
３中に例えばタイマなどを配置して、グリース供給が間
歇的に行われるよう制御することもできる。

【００１７】本実施例の圧縮機は上述のように構成され
ており、モ−タ５０の出力軸５０ｃが回転されれば、偏
心ブッシュ３８が回転駆動され、各自転防止機構Ｒとの
協働により可動スクロール４を公転させる。そして両渦
巻体２３、４２により形成される作動室３９は順次容積
を縮小しながら中心方向に移動されるため、吸入管１１
を経て作動室３９に取り込まれた空気は、作動室３９の
移動に伴って圧縮され、吐出管１２を経て適宜需要機器
へと送出される。なお、カウンタウェイト３２は出力軸
５０ｃが可動スクロール４から受ける偏心モ−メントを
相殺し、可動スクロール４の動的不均衡を吸収してい
る。

【００１８】このように圧縮機が運転を継続する間、各
自転防止機構Ｒにおいては、規制リング６１の内周面が
規制ピン６０に被装された平軸受６０ａの外周面と摺接
することにより、可動スクロール４の公転に伴う反力及
び圧縮反力に基づいて生じるラジアル力を受承し、一
方、規制リング６１を囲包する形態で介装されたスラス
トレース６３が、軸方向に直交する平面で衝接するスラ
ストプレート６２と摺動することにより、圧縮反力に基
づいて生じるスラスト力を受承している。すなわち、可
動スクロール４に作用するスラスト力は、これら３組の
スラスト摺り軸受６２、６３により分承されて、上述し
た転覆モ−メントを合理的に支持している。

【００１９】しかして、ハウジング３０と、これに対向
する可動側板４１の背面との間には、自転防止機構Ｒの
すべてを囲封するバックアップリング付のシ−ル手段６
４が設けられて、囲封された閉塞空域７０は高い精度で
気密が確保されており、この閉塞空域７０にはグリース
を圧力空気によって供給する給油通路７１が開口されて
いる。

【００２０】各閉塞空域７０に連なるこれら給油通路７
１は、機外延在部で集約されてグリース貯蔵器７２の出
口部に連結されており、吐出管１２を含む圧縮機の高圧
系から導出された圧力空気が、給圧通路７３を介してグ
リース貯蔵器７２の入力側に作用することにより、各閉
塞空域７０には一斉にグリースが送給される。このよう
にして、とくに潤滑を必要とする各自転防止機構Ｒに
は、長期にわたり継続してグリースの補給が行われるの
で、グリースカップにみられるような煩わしい短期的な
給油保全を確実に省略することができる。

【００２１】図２は、給油構造の他の実施例を示すもの
で、この実施例においては、各自転防止機構Ｒを囲封し
た閉塞空域７０が、可動スクロール４の主軸受収納部、
具体的には上記凹陥部４３の底部領域を中継する導油路
７１ａを介して相互に連通されている（ただし、図にお
いては一つの導油路７１ａのみが示されている）。した
がって、独立した給油系に依存せざるを得なかった可動
スクロール４の主軸受３６を、同時給油の対象に加えう
るばかりでなく、該主軸受収納部を中継することで、各
閉塞空域７０間を結ぶ導油路７１ａの形成がすこぶる容
易となり、給油通路７１の機外延在部における分配管機
構等も付随的に省略が可能となるので、全体的な油路構
成を著しく簡素化することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明に係るスク
ロール型圧縮機は、少なくとも３組の自転防止機構にス
ラスト軸受を配して、可動スクロールに作用するスラス
ト力を分承させる一方、シール手段によって囲封された
自転防止機構内蔵の各閉塞空域には、圧送形グリース貯
蔵器に連なる給油通路を開口させ、圧縮機自体の醸成圧
力気体を利用して、貯蔵器の封入グリースを各閉塞空域
ヘ同時送給するうよに構成したものであるから、他のエ
ネルギ源を必要とすることなく長期にわたって断続的に
グリースの補給が行われるので、短期的な給油保全の免
除に加えて、圧縮機の信頼性を格段と向上させることが
できる。

【００２３】とくに各閉塞空域が、可動スクロールの主
軸受収納部を中継する導油路を介して相互に連通された
ものでは、全体的な油路構成の簡素化と、一層広範なメ
ンテナンスフリー化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るスクロール型空気圧縮
機を示す断面図。

【図２】本発明の他の実施例に係るスクロール型空気圧
縮機を示す断面図。

【符号の説明】

２は固定スクロール、４は可動スクロール、２３は固定
渦巻体、３９は作動室、４２は可動渦巻体、６０は規制
ピン、６１は規制リング、６２はスラストプレート、６
３はスラストレース、６４はシ−ル手段、７０は閉塞空
域、７１は給油通路、７１ａは導油路、７２はグリース
貯蔵器、７３は給圧通路、Ｒは自転防止機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定スクロールと、該固定スクロールと互
   いに渦巻体の位相をずらして噛合する可動スクロール
   と、該可動スクロールの背面とこれを支持するハウジン
   グの対向面との間に配設された少なくとも３組の自転防
   止機構とを有し、駆動軸に偏心連結された駆動ブッシュ
   と主軸受を介して嵌合する該可動スクロールが、該自転
   防止機構によって自転を拘束された状態で公転すること
   により、両渦巻体間に形成される作動室の容積を縮小さ
   せながら順次中心方向へ移動させ、これによって該作動
   室に取り込まれた気体の圧力を高めて吐出するようにし
   たスクロール型圧縮機において、上記自転防止機構は、
   軸方向に延在して互いに嵌り合い、かつ相対的な運動規
   制によって可動スクロールに公転のみ許容する規制ピン
   及び規制リングと、該規制リングの外周域に配置されて
   該可動スクロールを支承するスラスト軸受とを包含して
   なり、該自転防止機構のさらに外周域にはこれらをすべ
   て囲封するシール手段を設けて、囲封された閉塞空域に
   給油通路を開口させるとともに、該給油通路に連なって
   設置された圧送形グリース貯蔵器の入力側を、圧縮機の
   高圧系から導出された給圧通路と接続したことを特徴と
   するスクロール型圧縮機。
2. 【請求項２】各自転防止機構を囲封する上記閉塞空域
   が、可動スクロールの上記主軸受収納部とそれぞれ導油
   路を介して連通されていることを特徴とする請求項１記
   載のスクロール型圧縮機。