JPS63154882A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分計］ 本発明はスクロール圧縮機に関するもので、特にその軸
受への給油構造に関するものである。

［従来の技術］ スクロール圧縮機は、周知のように、渦巻状のラップを
各々有する固定スクロールおよび旋回スクロールを、互
いにラップが噛み合うように組合せ、固定スクロールに
対して旋回スクロールを自転なしに旋回運動させて、両
スクロール間に形成される圧縮室でガスを圧縮し、固定
スクロールの中央部の吐出口から吐出するものである。

この種のスクロール圧縮機として、特開昭５５−１２５
３８６号公報に記載のものにおいては（以下、括弧内に
対応する該公報記載の符号を付記する）、クランク軸（
６）の上端の偏心穴（４２）に装着された旋回軸受メタ
ル（３６）内に旋回スクロール（２）の背面に突設した
旋回軸（５５）を嵌合し、固定スクロール（１）に締着
したフレーム（７）に装着された第１主軸受メタル（３
７）でクランク軸（６）の上部外周面を軸受けし、クラ
ンク軸（６）の下端部を第２主軸受メタル（３９）で軸
受けし、クランク軸（６）を電動機で回転させることに
よって旋回スクロール（２）を固定スクロール（１）　
に対して旋回運動させるようになっている。そして、こ
れらの軸受メタルへの給油態様としては、固定スクロー
ル（１）の上方の吐出チャンバー（２０）で分離された
高圧の油が、固定スクロール（１）およびフレーム（７
）内に形成された油孔（３３）ならびに第１主軸受メタ
ル（３７）に穿たれた半径方向の孔を経て、該第１主軸
受メタル内面に供給される。この油は、更に、クランク
軸（６）の前記上記外周面に切られた油溝（６２）およ
びクランク軸（６）に穿たれた半径方向の油孔（３３）
を経て、前記旋回軸受メタル（３６）の反負荷側の内面
に切られた縦方向の油溝（６３）に供給され、更に、前
記偏心穴（４２）の底部からクランク軸（６）内に延び
る油孔（３３）内を下降し、前記第２主軸受メタル（３
９）に供給される。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記特開昭５５−１２５３８６号公報に記載のスクロー
ル圧縮機においては、クランク軸（６）の各１回転中、
フレーム（７）内の油孔（３３）および第１主軸受メタ
ル（３７）の半径方向孔と、クランク軸（６）の上部外
周面に切られた油溝（６２）とがつながった時しか軸受
部に油圧がかからず、給油性能が不十分であり、また油
圧をガス吐出圧と等しい位に高くする必要があるため構
造上の制約がある。

本発明の目的は、゛クランク軸の軸端部の偏心穴に装着
された旋回軸受に旋回スクロールの背面の突出した旋回
軸を嵌合したタイプのスクロール圧縮機において、安定
・良好な給油を行い軸受性能の信頼性を向上させること
にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は渦巻状のラップを有する固定スクロールと、該
固定スクロールのラップと向い合せにしてかみ合い圧縮
室を形成する渦巻状のラップを有し、かつ該ラップを有
しない側に突出した旋回軸を有する旋回スクロールと、
該旋回スクロールのラップを有しない側に配設された旋
回スクロール自転防止手段と、前記旋回スクロールおよ
び旋回スクロール自転防止手段を収納するように前記固
定スクロールに固定されたフレームと、軸端部に偏心穴
を有し、該偏心穴に前記旋回スクロールの旋回軸を軸受
けするための旋回軸受を設けた駆動用クランク軸と、該
駆動用クランク軸を前記旋回スクロールに対して近い方
と遠い方の二箇所でそれぞれ軸受けするように前記フレ
ームに設けられた第１および第２主軸受と、を備えたス
クロール圧縮機において、 前記偏心穴の底部空間に油を送り込むために前記駆動用
クランク軸内に延びる第１の油孔と、前記偏心穴の底部
空間と連通ずるように前記旋回軸受の内面に設けられた
油溝と、前記第１主軸受の内面に対して開口するように
前記クランク軸に穿たれた第２の油孔と、該第２の油孔
と前記偏心穴の底部空間とを連通させる油通路とを具え
、前記油溝および第２の油孔を実質的に前記偏心穴の偏
心方向の側に設けたことを特徴とする。

［作　　　用］ 油は、前記第１の油孔を経て前記偏心穴の底部空間に送
り込まれ、そこから、前記油溝を介して前記旋回軸受を
潤滑すると共に、前記の油通路および第２の油孔を経て
前記第１主軸受を潤滑する。駆動用クランク軸には、ス
クロール圧縮機の運転時に、前記偏心穴の偏心方向より
ほぼ９０°の方向に荷重がかかるが、前記油溝および第
２の油孔を該偏心方向の側に設けたことにより、軸受特
性を向上させ得る。

［実　　施　　例コ 本発明のスクロール圧縮機の実施例を以下図面により説
明する。

第１図はその全体を示す縦断面図であって、渦巻状のラ
ップを夫々有する固定スクロール１および旋回スクロー
ル２は、第２図の如く互いにラップを噛み合わせ、その
間に圧縮室１８を形成するように組み合せられている。

旋回スクロール２のラップのない側にはオルダムキー８
、オルダムリング９かうなる自転防止手段が配設されて
いる。

固定スクロール１に固定されたフレーム３には、旋回ス
クロール２に近い方の第１主軸受としての上部主軸受２
０、および、旋回スクロール２から遠い方の第２主軸受
としての下部主軸受２２が装着されている。駆動用クラ
ンク軸４は該上部主軸受２０および下部主軸受２２によ
り軸方向に離れた二箇所で軸受けされている。上部主軸
受２０とほぼ同一位置゛にてクランク軸４の軸端部に所
定の偏心になるように設けた偏心孔内に旋回軸受２１が
装着されている。旋回スクロール２はラップのない側に
突出した旋回軸１９を有し、この旋回軸１９は上記旋回
軸受２１内で摺動回転自在に軸受けされている。クラン
ク軸４は、ロータ５およびステータ６からなる電動機で
回転される。以上の諸要素は密閉容器ｌＯ内に収納され
ている。なお、゛□上記構造は密閉形電動スクロール圧
縮機について示しているが、横形あるいは開放形スクロ
ール圧縮機についても同様の構造がとれることはいうま
でもない。

上記構造において、電！ｊ機でクランク軸４を回転させ
ると、旋回スクロール２は、前記自転防止手段により自
動を防止されつつ、前記偏心穴内の旋回軸受２１に軸受
された旋回軸１９を介して固定スクロール１に対して旋
回運動せしめられ、第２図に示す密閉空間（圧縮室）１
８を順次中心方向へ８送縮小し、これに伴い、吸入管１
１から圧縮室１８に吸入された冷媒ガスは圧縮されて固
定スクロール１の中央部の吐出口１４から吐出室１４ａ
に吐出され、吐出管１２から機外へ排出される。

次に第１図における軸受の給油構造について説明する。

第３図は前記旋回軸受２１および上部主軸受２０への給
油経路を示し、第４図はクランク軸４を上から見た図で
ある。矢印Ｂはクランク軸４の回転方向を示す。クラン
ク軸４の下端は第１図に示した密閉容器１０の下部の油
溜１３内に浸漬している。クランク軸４には油溜１３と
通じる油孔２３があけられており、この油孔２３は前記
偏心穴内の底部空間２４と連通している。クランク軸４
の下端に内蔵した不図示の給油ポンプ例えば遠心ポンプ
により油溜１３から油孔２３を経て該底部空間２４へ油
が送られるようになっている。旋回軸受２１の内面には
、前記偏心穴の偏心方向（第４図の矢印Ａの方向）の側
に、第５図又は第６図に示すような直溝またはスパイラ
ル溝をなす油溝２５が設けられ、この油溝２５は前記の
底部空間２４と通じている。また、前記の第１主軸受２
０により軸受されるクランク軸４の部分には、該第１主
軸受２０の内面に対して開口する半径方向の油孔２７が
、同じく前記偏心穴の偏心方向（第４図の矢印Ａの方向
）の側に穿たれており、該油孔２７と前記底部空間２４
とを連通させるように旋回軸受２１の背面側に油通路２
６が設けられている。第３図中の矢印で示すように、油
孔２３から前記底部空間２４に送られた油は、油溝２５
、油通路２６、油孔２７を介して旋回軸受２１および第
１主軸受２０を潤滑する。

クランク軸には前記偏心穴の偏心方向（第４図の矢印Ａ
の方向）より約９０°の方向に荷重がかかることになる
が、上記の給油構造により負荷面より常に約９０°進ん
だ位置に給油することが可能となり、軸受特性を向上さ
せることができる。すなわち、クランク軸４が第４図の
矢印Ｂ方向に回転することにより旋回スクロール２を旋
回運動させてガス圧縮作用を行うと、第４図に示す如く
、旋回軸受２１には結果として荷重Ｗが偏心方向（矢印
Ａ）とほぼ直角の方向に作用し、この荷重Ｗはクランク
軸４の回転と共に回転移動する。クランク軸４の回転に
伴い、旋回軸受２１と旋回スクロールの旋回軸１９との
間の軸受は隙間に流入した油は、第７図に示すように油
膜圧力分布を生じ、その合力である油膜反力Ｆが荷重Ｗ
に対抗する。これを詳述すると、旋回軸１９の中心Ｏは
荷重により旋回軸受２１の中心Ｏ°から偏り、これら中
心０．０°を結ぶ線Ｙにおいて該中心０が偏った側に最
小軸受隙間位置αが、また、それと反対側に最大軸受隙
間位置βが生ずる。油溝２５から給油圧を以て導入され
た油は、給油圧及び旋回軸１９と旋回軸受け２１との相
対層りにより軸受隙間に引き出され、旋回軸受２１と相
対的な旋回軸１９の回転方向に対して挟まり隙間となる
軸受隙間の領域に強制的に押し込まれて、いわゆる楔作
用を発生する。この楔作用の効果により、油膜圧力は最
大隙間位置β側から上昇し、最小隙間位置αの手前で最
大となり、その後、油膜圧力は減少し、最小隙間位置α
でほぼゼロになり、このような油膜圧力分布の合力が荷
重Ｗに対抗する油膜反力Ｆを生ずる。以上の事から、本
発明実施例では、油膜を有効に形成するために、前述し
た給油構造のように油溝２５の位置を負荷面より進んだ
油膜圧力の発生する部分に設けることにより１．安定し
た油膜圧力の生起が可能となり、軸受の信頼性が向上す
る。

同様に、主軸受２０にも第９図に示すように油膜圧力分
布が生起する。旋回スクロールに作用する荷重Ｗの反力
Ｅして主軸受２０には荷重Ｒ１が同方向に作用し、この
荷重Ｒ１もクランク軸４の回転と共に回転移動し、その
油膜圧力分布状態は旋回軸受２１の場合と同様であり、
本発明実施例の前記給油構造のように油孔２７を負荷面
より進んだ油膜圧力の発生する位置に設けることにより
、軸受の信頼性が向上する。

なお、旋回軸受２１の内面の油溝２５が前記のようなス
パイラル溝である場合には、該スパイラル溝内の油は旋
回軸受２１に対する旋回軸１９の相対速度による粘性作
用により給油ヘッドが上り、旋回軸受２１への給油を更
に確実にするという効果がある。第１図に示すように軸
受部が油溜１３よりかなり上方に位置しているスクロー
ル圧縮機においてはクランク軸４の下端に設けた遠心ポ
ンプから軸受に到るまでに給油圧が低下して充分な給油
が得られないことがあるが、上記スパイラル溝２５では
上記のように給油ヘッドが上るので確実に旋回軸受２１
に給油でき、また軸受への給油の長さが縦溝の場合より
増大するため、給油が一層安定する。

［発明の効果］ 本発明によれば、荷重の大きい第１主軸受および旋回軸
受への安定・良好な給油を確保し、軸受性能の信頼性を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるスクロール圧縮機の全体
を示す縦断面図、第２図は固定スクロールと旋回スクロ
ールの組合せ状態を示す図、第３図は同実施例における
軸受への給油経路を示す断面図、第４図は同じくクラン
ク軸を上から見た平面図、第５図、第６図は同じく旋回
軸受の内面を示す図、第７図は同じく旋回軸受の油膜圧
力分布を示す図、第８図は同じく第１主軸受の油膜圧力
分布を示す図である。 １・・・固定スクロール　　２・・・旋回スクロール３
・・・フレーム　　　　　　４・・・クランク５・・・
電動機のロータ　　６・・・電動機のステータ７・・・
バランスウェイト　８・・・オルダムキー９・・・オル
ダムリング　　１０・・・密閉容器１１・・・吸入管　
　　　　　１２・・・吐出管１３・・・油溜　　　　　
　　１４・・・吐出口１９・・・旋回軸　　　　　　２
０・・・上記主軸受２１・・・旋回軸受　　　　　２２
・・・下部主軸受２３・・・油孔　　　　　　　２４・
・・空間２５・・・油溝　　　　　　　２６・・・油通
路２７・・・油孔 ５二」 第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　渦巻状のラップを有する固定スクロールと、該固定
   スクロールのラップと向い合せにしてかみ合い圧縮室を
   形成する渦巻状のラップを有し、かつ該ラップを有しな
   い側に突出した旋回軸を有する旋回スクロールと、該旋
   回スクロールのラップを有しない側に配設された旋回ス
   クロール自転防止手段と、前記旋回スクロールおよび旋
   回スクロール自転防止手段を収納するように前記固定ス
   クロールに固定されたフレームと、軸端部に偏心穴を有
   し、該偏心穴に前記旋回スクロールの旋回軸を軸受けす
   るための旋回軸受を設けた駆動用クランク軸と、該駆動
   用クランク軸を前記旋回スクロールに対して近い方と遠
   い方の二箇所でそれぞれ軸受けするように前記フレーム
   に設けられた第１および第２主軸受と、を備えたスクロ
   ール圧縮機において、前記偏心穴の底部空間に油を送り
   込むために前記駆動用クランク軸内に延びる第１の油孔
   と、前記偏心穴の底部空間と連通するように前記旋回軸
   受の内面に設けられた油溝と、前記第１主軸受の内面に
   対して開口するように前記クランク軸に穿たれた第２の
   油孔と、該第２の油孔と前記偏心穴の底部空間とを連通
   させる油通路とを具え、前記油溝および第２の油孔を実
   質的に前記偏心穴の偏心方向の側に設けたことを特徴と
   するスクロール圧縮機。 ２　前記油溝が軸方向に対して斜めのスパイラル溝であ
   る特許請求の範囲第１項記載のスクロール圧縮機。