JPH1182349A - 圧縮機用オイル給油装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランクシャフトが高速で回転する場合であ
っても，当該クランクシャフトを回動自在に支承する軸
受３０にオイル不足が発生しないようにする。 【解決手段】 クランクシャフトの軸受３０の頭部３５
上方にオイル通路と連通するオイル供給穴を形成して，
当該オイル供給穴から軸受３０の頭部にオイルを給油す
るようにする。さらに，軸受３０の頭部３５側と底部３
６側とで逆方向のスパイラル溝３２，３３を形成する。
このとき，軸受３０の頭部３５側の溝方向がクランクシ
ャフトの回動方向と逆方向に形成する。これにより，軸
受３０の頭部３５側に形成されたスパイラル溝３２によ
り，当該軸受３０の頭部３５から給油されたオイルの摺
動面３１への侵入を促進してオイル不足の発生を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，圧縮機のクランク
シャフトが高速回転等したときに，当該クランクシャフ
トを回動自在に支承する軸受でオイル不足が発生しない
ようにした圧縮機用オイル給油装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，圧縮機は種々の技術分野に用いら
れている。図４はかかる圧縮機のうちロータリ圧縮機の
一般的構成を示す図である。同図を参照して，ロータリ
圧縮機の構成及びその動作を説明する。

【０００３】ロータリ圧縮機の入力側には，当該ロータ
リ圧縮機に液冷媒が吸入されないように気液分離するア
キュームレータ１が設けられている。そして，当該アキ
ュムレータ１からの冷媒ガスは，吸入管４を介してケー
ス２内のシリンダ３に吸入される。

【０００４】シリンダ３内には，クランクシャフト５に
設けられたローラ６との間にベーン（図示せず）を介し
て吸入室および圧縮室（いずれも図示せず）が形成さ
れ，冷媒は吸入室から圧縮室に導かれて圧縮され，高
温，高圧の冷媒ガスとなる。

【０００５】その後，冷媒は吐出口７，吐出弁８を経て
吐出マフラ９に達し，一部はモータ１０のステータ１１
とロータ１２との間の通路（図示せず）を通り，また一
部はステータ１１とケース２との間の通路（図示せず）
を通ってモータ１０の上部に流れ，そこから吐出管１３
を通って流出するようになっている。

【０００６】クランクシャフト５は，軸受５０により支
承され，その内部は中空となって，後述するオイル流路
２２が形成され，当該オイル流路２２の下端部には，ク
ランクシャフト５に固着された図示しないスクリューが
配設されている。なお，ケース２の底部には，オイル貯
留槽２３が形成されてオイルが貯留している。

【０００７】そして，クランクシャフト５の回転に伴い
スクリューがオイル貯留槽２３からオイルをオイル通路
２２に吸上げ，これにより当該オイル通路２２にはオイ
ルが満されるようになる。

【０００８】このとき，ローラ６の上下端部のクランク
シャフト５にオイル供給穴２４が形成されているので，
オイル通路２２に貯留したオイルは当該オイル供給穴２
４から流出して，ローラ６の摺動面を潤滑するようにな
っている。

【０００９】また，図５に示すように，当該軸受５０の
摺動面５２には，スパイラル溝５１が形成されている。
当該スパイラル溝５１の溝方向は，図５に示すように，
クランクシャフト５の回動方向（矢印Ｒの方向）と同じ
方向となっている。

【００１０】これにより，軸受５０の底部５３がオイル
貯留槽２３に浸っているいるため，その部分のスパイラ
ル溝５１に溜っているオイルはクランクシャフト５の回
転に引きずられて，図５に示す矢印Ｄ５の方向に移動し
て，軸受５０の頭部５４から吐出され，これにより軸受
５０が潤滑されるようになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，圧縮機
が停止し又は低速定常運転を行っているときには，軸受
５０の底部５３はオイル貯留槽２３のオイルに浸かって
いるものの，圧縮機の起動時や負荷が大きくなりクラン
クシャフト５が高速で回転したりすると以下の理由で軸
受５０のオイル不足が発生する問題があった。

【００１２】即ち，スパイラル溝５１を介して吸引され
たオイルは，時間の経過と共に当該オイル貯留槽２３に
戻るが，圧縮機の起動時等において吸引量と戻り量との
アンバランスが生じて，吸引が一方的に生じてしまう。

【００１３】通常は，かかるアンバランスも考慮してオ
イル貯留槽２３にオイルが貯留されているものの，圧縮
機等による振動で当該オイルの液面が激しく振動して，
一時的に軸受５０の底部５３にオイルが浸らなくなって
オイル不足が発生する場合がある。

【００１４】また，冷媒はオイルに混入する特性がある
（特に冬季のように気温の低いときに生じやすい）ため
に，多量の冷媒が混入している起動時には，軸受５０に
給油されるオイル密度が小さくなって，オイル不足を起
してしまう場合がある。

【００１５】さらに，オイルに液冷媒が混入していると
（特に夏季のように気温の高いときに発生しやすい），
液冷媒は洗浄液として作用する特性を持つため，当該液
冷媒により軸受５０の摺動面５２が洗浄されて，オイル
不足を起す場合がある。

【００１６】そこで，本発明は，起動時等においても軸
受にオイル不足が発生しないようにした圧縮機用オイル
給油装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１にかかる発明は，潤滑オイルを貯留するオ
イル貯留槽と，該オイル貯留槽に一端が浸るように設け
られたクランクシャフトと，該クランクシャフトを回動
自在に支承する軸受と，クランクシャフトの軸心部分に
穿孔して形成されたオイル通路とを有して，クランクシ
ャフトが回動することによりオイル貯留槽からオイル通
路を介して摺動部分にオイルを給油してなる圧縮機用オ
イル給油装置において，軸受の頭部上方位置のクランク
シャフトに，オイル通路と連通するオイル供給穴を形成
する。これにより，軸受の底部がオイルに浸っていない
場合でも，軸受の頭部側からオイルが給油されるように
して，当該軸受のオイル不足の発生を防止するようにし
たことを特徴とする。

【００１８】請求項２にかかる発明は，軸受の摺動面又
は，クランクシャフトが軸受と摺動する摺動面にスパイ
ラル溝を形成し，かつ，当該スパイラル溝の溝方向が，
軸受の頭部側と底部側とで逆方向に形成されると共に，
その溝方向が変化する部分を含むように摺動方向に沿っ
て水平溝を形成する。そして，溝方向の異なるスパイラ
ル溝により軸受の頭部側及び底部側からオイルの給油を
促進すると共に，水平溝で給油されたオイルを貯留する
ようにして，当該軸受のオイル不足の発生を防止するよ
うにしたことを特徴とする。

【００１９】請求項３にかかる発明は，スパイラル溝が
軸受に形成されている場合には，当該軸受の頭部側の溝
方向をクランクシャフトの回動方向と逆方向に形成し，
スパイラル溝がクランクシャフトに形成されている場合
には，軸受の頭部側の溝方向をクランクシャフトの回動
方向と同方向に形成する。これにより，軸受の頭部側及
び底部側から給油されたオイルの摺動面への侵入を促進
して，当該軸受のオイル不足の発生を防止するようにし
たことを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図を
参照して説明する。なお，従来と同一構成は同一符号を
付して説明を適宜省略する。

【００２１】図１は本実施の形態に適用される圧縮機の
断面図で，図４に示す従来の圧縮機とクランクシャフト
及び軸受の構造が異なっている。

【００２２】即ち，軸受３０の頭部３５上方位置のクラ
ンクシャフト１５には，オイル通路２２と連通するオイ
ル供給穴２５が形成されて，当該オイル通路２２のオイ
ルがオイル供給穴２５から軸受３０の頭部３５に給油さ
れるようになっている。

【００２３】図２は，軸受３０の断面図で，軸受３０の
摺動面３１には，それぞれ方向が逆のスパイラル溝３
２，３３が２本形成され，当該スパイラル溝３２，３３
が交わる位置の摺動面３１に１本の水平溝３４が周方向
に沿って形成されている。

【００２４】スパイラル溝３２の溝方向は，クランクシ
ャフト１５の回動方向（図２においてＲ方向）と逆方向
に形成されているため，クランクシャフト１５に付着し
て回転しているオイルは，あたかも当該スパイラル溝３
２に削り取られるかのようにして，図２に示す矢印Ｄ１
の方向に潜り込むようになる。

【００２５】当該潜り込みは，クランクシャフト１５に
付着して回転しているオイルの回転速度に依存して大き
くなるので，クランクシャフト１５の回転速度が大きく
なれば，スパイラル溝３２に潜り込むオイル量も多くな
る。

【００２６】一方，軸受３０の摺動面３１に既に侵入し
たオイル又は軸受３０の底部３６を浸しているオイル貯
留槽２３のオイルは，クランクシャフト１５との粘性に
より引きずられて，下側のスパイラル溝３３に貯留し，
図２に示す矢印Ｄ２の方向に移動するようになる。

【００２７】従って，スパイラル溝３２及びスパイラル
溝３３からのオイルは，水平溝３４に達して当該水平溝
３４に貯留するようになる。

【００２８】このような構成において，圧縮機の起動時
や負荷が急に大きくなってクランクシャフト１５が高速
で回転した場合には，一時的に軸受３０の底部３６にオ
イルが浸らなくなる場合がある。

【００２９】ところが，オイル貯留槽２３の底部に位置
するスクリューは，常時オイルに浸っているので，上記
条件の場合であってもオイル通路２２には十分なオイル
が貯留されている。

【００３０】従って，軸受３０の底部３６がオイルが浸
っている否かに関わらず，オイル供給穴２５から軸受３
０の頭部３５にはオイルが給油され，オイル貯留槽２３
の液面変動による軸受３０のオイル不足が発生するのを
防止することが可能になる。

【００３１】加えて，軸受３０の底部３６がオイルが浸
っている否かに関わらず，軸受３０の頭部３５にオイル
が給油される結果，水平溝３４にもオイルが貯留するよ
うになる。このため，摺動面３１のオイルが当該オイル
に混入している冷媒により洗浄等されても速やかに補給
することが可能になり，当該洗浄等による軸受３０のオ
イル不足の発生を防止することが可能になる。

【００３２】次に，本発明の第２の実施の形態を図を参
照して説明する。なお，第１の実施の形態と同一構成に
関しては同一符号を用い説明を適宜省略する。

【００３３】第１の実施の形態では，軸受の摺動面にス
パイラル溝及び水平溝を形成することにより，クランク
シャフトが高速回転したときでもオイル不足が発生しな
いようにした。これに対し，本実施の形態にかかる発明
では，クラックシャフトに当該スパイラル溝及び水平溝
に対応する溝を形成することにより同様の効果を得るも
のである。

【００３４】図３は，本実施の形態にかかるクランクシ
ャフト４０の側面図を示している。同図に示すように，
クランクシャフト４０には，逆方向にスパイラル溝４
２，４３が２本形成され，これらのスパイラル溝４２，
４３が交わる位置の周面に１本の水平溝４４が形成され
ている。

【００３５】このような構成にすることにより，オイル
供給穴２５から軸受５０の頭部５４に給油されたオイル
は，スパイラル溝４２に容易に侵入して摺動面を潤滑す
るようになる。

【００３６】特に，スパイラル溝４２の方向が，軸受５
０の頭部５４に付着しているオイルを迎える様に形成さ
れているので，クランクシャフト４０の回転（図３にお
いてＲ方向）により，当該オイルはスパイラル溝４２に
削り取られるようにして，図３における矢印Ｄ３の方向
に潜り込むようになる。

【００３７】一方，軸受５０の底部に侵入したオイル又
は軸受５０の底部を浸しているオイル貯留槽２３のオイ
ルは，下側のスパイラル溝４３に貯留し，クランクシャ
フト４０との粘性により引きずられて，図３に示す矢印
Ｄ４の方向に移動するようになる。

【００３８】従って，スパイラル溝４２，４３からのオ
イルは水平溝４４に貯留するようになり，第１の実施の
形態において説明したと同様の作用効果を得ることが可
能になる。

【００３９】なお，第１，２の実施の形態の説明におい
ては，各スパイラル溝３２，３３，４２，４３及び水平
溝３４，４４は同じ溝幅を持つことを前提に説明した
が，本発明はこれに限定されるものではない。

【００４０】また，各スパイラル溝３２，３３，４２，
４３及び水平溝３４，４４をそれぞれ１本設けた場合に
ついて説明したが，本発明はこれに限定されるものでは
なく，適宜設けることができることは付言するまでもな
い。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように，請求項１にかかる
発明によれば，軸受の頭部上方位置のクランクシャフト
に，オイル通路と連通するオイル供給穴を形成したの
で，軸受の底部がオイルに浸っていない場合でも軸受の
頭部側からオイルが給油されるようになり，当該軸受の
オイル不足発生が防止できる。

【００４２】請求項２にかかる発明によれば，軸受の摺
動面又は，クランクシャフトが軸受と摺動する摺動面に
スパイラル溝及び水平溝を形成したので，溝方向の異な
るスパイラル溝により軸受の頭部側及び底部側からオイ
ルの給油が促進されると共に，水平溝で給油されたオイ
ルが貯留されて，当該軸受のオイル不足の発生が防止で
きるようになる。

【００４３】請求項３にかかる発明によれば，スパイラ
ル溝が軸受に形成されている場合には，当該軸受の頭部
側の溝方向をクランクシャフトの回動方向と逆方向に形
成し，スパイラル溝がクランクシャフトに形成されてい
る場合には，軸受の頭部側の溝方向をクランクシャフト
の回動方向と同方向に形成したので，軸受の頭部及び下
部から給油されたオイルの摺動面への侵入が促進され
て，当該軸受のオイル不足の発生が防止できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の説明に適用されるロータ
リ圧縮機の断面図である。

【図２】第１の実施の形態の説明に適用される軸受の断
面図である。

【図３】第２の実施の形態の説明に適用されるクランク
シャフトの断面図である。

【図４】従来の技術の説明に適用されるロータリ圧縮機
の断面図である。

【図５】従来用いられている軸受の断面図である。

【符号の説明】

２０，３０ 軸受 ２２ オイル通路 ２４，２５ オイル供給穴 ３２，３３，４２，４３ スパイラル溝 ３４，４４ 水平溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑オイルを貯留するオイル貯留槽と，
   該オイル貯留槽に一端が浸るように設けられたクランク
   シャフトと，該クランクシャフトを回動自在に支承する
   軸受と，前記クランクシャフトの軸心部分に穿孔して形
   成されたオイル通路とを有して，前記クランクシャフト
   が回動することにより前記オイル貯留槽から前記オイル
   通路を介して摺動部分にオイルを給油してなる圧縮機用
   オイル給油装置において，前記軸受の頭部上方位置の前
   記クランクシャフトに，前記オイル通路と連通するオイ
   ル供給穴が形成されて，少なくとも前記軸受の頭部側か
   らオイルが給油されるようにしたことを特徴とする圧縮
   機用オイル給油装置。
2. 【請求項２】 前記軸受の摺動面又は前記クランクシャ
   フトが前記軸受と摺動する摺動面にスパイラル溝が形成
   され，かつ，当該スパイラル溝の溝方向が，前記軸受の
   頭部側と底部側とで逆方向に形成されると共に，その溝
   方向が変化する部分を含むように摺動方向に沿って水平
   溝が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の圧
   縮機用オイル給油装置。
3. 【請求項３】 前記スパイラル溝が前記軸受に形成され
   ている場合には，当該軸受の頭部側の溝方向が前記クラ
   ンクシャフトの回動方向と逆方向に形成され，前記スパ
   イラル溝が前記クランクシャフトに形成されている場合
   には，前記軸受の頭部側の溝方向が前記クランクシャフ
   トの回動方向と同方向に形成されなることを特徴とする
   請求項２記載の圧縮機用オイル給油装置。