WO2012046404A1 - 偏心旋回装置 - Google Patents

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WO2012046404A1
WO2012046404A1 PCT/JP2011/005359 JP2011005359W WO2012046404A1 WO 2012046404 A1 WO2012046404 A1 WO 2012046404A1 JP 2011005359 W JP2011005359 W JP 2011005359W WO 2012046404 A1 WO2012046404 A1 WO 2012046404A1
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WO
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eccentric
crank member
shaft
flow path
processing liquid
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Application number
PCT/JP2011/005359
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English (en)
French (fr)
Inventor
幸雄 菅家
浩司 柴山
Original Assignee
株式会社アルバック
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/025Lubrication; Lubricant separation using a lubricant pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0057Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement

Definitions

  • the present invention relates to an eccentric turning device applied to fluid machines such as pumps and compressors.
  • the eccentric turning device includes a mechanism having an eccentric turning shaft, and is applied to, for example, a vacuum pump such as a scroll pump or a piston pump, or other devices that perform turning driving.
  • a vacuum pump such as a scroll pump or a piston pump, or other devices that perform turning driving.
  • the eccentric rotation drive device described in Patent Document 1 includes an eccentric rotation shaft in a rotation shaft attached to a rotor (see, for example, paragraph [0006] of Patent Document 1).
  • the eccentric turning drive device includes an Oldham ring as a mechanism for preventing rotation of the turning shaft.
  • a rectangular moving plate is attached to the end of a swiveling shaft that is eccentrically provided in the rotating shaft, and the moving plate moves in one direction along with the swiveling motion of the swiveling shaft. It is like that. That is, this moving plate has a function of preventing the rotation of the turning shaft.
  • this eccentric turning drive device uses the movement of the moving plate of the rotation preventing means as a pump action, so that the lubricant stored in the lower part of the casing is covered with a flow path (not shown) in the rotating shaft. It can be supplied to the drive device (see, for example, paragraphs [0007] and [0008] of Patent Document 2).
  • the eccentric turning drive device described in Patent Document 1 does not have a lubricating oil supply mechanism as disclosed in Patent Document 2, for example.
  • lubrication with grease or the like is only performed.
  • Grease lubrication has a shorter life than oil lubrication and has poor cooling performance.
  • the moving plate having a large weight slides with respect to the support member provided in the periphery thereof, so that energy loss due to friction and inertia is large.
  • this device converts the rotational motion of the rotating shaft (swivel motion of the rotating shaft) into the linear motion of the moving plate, inertial force, impact force, etc. are applied to the moving plate, the support member, or the rotating shaft. There is a problem that a large load is applied and those members are easily damaged.
  • an object of the present invention is to provide an eccentric swivel device capable of performing appropriate lubrication and cooling with a processing liquid while preventing loss of energy and damage to members due to friction. .
  • an eccentric turning device includes a rotating shaft, a turning shaft, a support body, a turning body, and a crank member.
  • the turning shaft is provided eccentrically from the axis of the rotating shaft.
  • the support has a region that can contain a processing liquid and supports the rotating shaft in a rotatable manner.
  • the swivel body is connected to the swivel shaft.
  • the crank member is connected between the support body and the swivel body, and transports the processing liquid in the region of the support body using a swivel motion of the swivel body.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing an eccentric turning drive device as an eccentric turning device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of the eccentric turning drive device shown in FIG. 1 as viewed in the axial direction.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part including the crank member in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part including a crank member according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part including a crank member according to the third embodiment of the present invention.
  • 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing, for example, a scroll fluid machine as an eccentric turning device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the main part including the crank member.
  • An eccentric turning device includes a rotating shaft, a turning shaft, a support, a turning body, and a crank member.
  • the turning shaft is provided eccentrically from the axis of the rotating shaft.
  • the support has a region that can contain a processing liquid and supports the rotating shaft in a rotatable manner.
  • the swivel body is connected to the swivel shaft.
  • the crank member is connected between the support body and the swivel body, and transports the processing liquid in the region of the support body using a swivel motion of the swivel body.
  • the crank member Since the revolving body capable of turning is connected to the stationary support body via the crank member, the combination of the revolving body and the crank member functions as a rotation regulating mechanism that regulates the rotation of the turning shaft. Further, the crank member transports the processing liquid by utilizing the turning motion of the turning body. That is, the crank member of the rotation restriction mechanism has a function as a pump for transporting the processing liquid to the bearing of the turning shaft, the bearing of the rotating shaft, or other members. Therefore, this form is not a form in which a moving plate having a heavy weight is moved linearly as in the prior art, and appropriate lubrication or cooling with the treatment liquid can be performed while preventing energy loss and member damage. it can.
  • the eccentric turning device may further include a bearing provided on the rotating shaft and rotatably supporting the turning shaft.
  • the swivel body is fixed to the swivel shaft. In this way, when the turning shaft is provided so as to be able to rotate with respect to the rotation shaft, the turning bodies are fixed to each other so as to move integrally with the turning shaft.
  • the eccentric turning device may further include a bearing that rotatably supports the turning body with respect to the turning shaft.
  • the turning shaft and the rotating shaft may be provided so as to rotate integrally.
  • the revolving body may have a flow path for circulating the processing liquid supplied from the crank member.
  • the crank member may have a treatment liquid flow path including an inlet and an outlet.
  • the said flow path has a centrifugal flow path which goes to the outer peripheral direction of the said crank member as it goes to the said outlet from the said inflow port.
  • the channel may have a screw channel formed in a screw groove shape instead of the centrifugal channel.
  • the support may have an inlet for sucking the processing liquid in the region and an operation hole communicating with the inlet.
  • the crank member includes a rotating body, a vane, and a flow path.
  • the rotating body is rotatably provided in the operation hole by the movement of the crank member.
  • the vane is provided in the rotating body, operates according to the rotation of the rotating body in the operating hole, and supplies the processing liquid sucked into the operating hole via the inflow port for transportation. .
  • the flow path circulates the treatment liquid that is powered by the vane.
  • a structure in which the rotating body rotates at a fixed position is used.
  • the crank member may have an internal gear and a flow path.
  • the internal gear is rotatably provided in the operation hole by the movement of the crank member, and supplies power to the processing liquid sucked into the operation hole via the inflow port.
  • the flow path circulates the treatment liquid supplied with the power by the internal gear.
  • a structure of a type in which the internal gear rotates at a fixed position is used.
  • the eccentric turning device may be a scroll type fluid machine, and the turning body may have scroll blades.
  • Some conventional scroll type fluid machines take advantage of the characteristics of their internal structure to transport lubricating oil using differential pressure during operation. However, in such a fluid machine, when the differential pressure is small, the lubricating oil cannot be transported properly.
  • the crank member rotating as described above appropriately transports the lubricating oil.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing an eccentric turning drive device as an eccentric turning device according to the first embodiment of the present invention.
  • This eccentric rotation drive device is used as a drive source of, for example, a pump (for example, a vacuum pump), a compressor, or other devices.
  • the eccentric turning drive device 100 includes a casing 10 as a support, a rotor 11 provided in the casing 10, and a stator 12 disposed around the rotor 11 and attached to the casing 10.
  • the casing 10 includes a main body 1 having a cylindrical appearance, and covers 2 and 3 attached to openings at both ends of the main body 1.
  • the rotor 11 has a rotating shaft 6 and a rotor core 7 provided around the rotating shaft 6.
  • the rotating shaft 6 is rotatably supported by a bearing 14 attached to the bearing attaching portion 1 a of the main body 1 of the casing 10.
  • a through hole 6a is formed at a position eccentric from the axis of the rotary shaft 6, and a bearing 15 for rotatably supporting the turning shaft 13 is provided in the through hole 6a.
  • One of the two covers 2 and 3 of the casing 10 is formed with a pivot shaft hole 3a, and the output end 13a of the pivot shaft 13 is exposed to the outside of the casing 10 from the pivot shaft hole 3a.
  • a scroll mechanism, a piston mechanism, a diaphragm mechanism, and the like are connected to the output end 13a of the turning shaft 13, for example.
  • a piston mechanism or a diaphragm mechanism is connected to the eccentric turning drive device 100, they are connected via a member such as a connecting rod (not shown), and the turning motion of the turning shaft 13 is converted into a linear motion.
  • FIG. 2 is a schematic view of the eccentric turning drive device 100 viewed in the axial direction.
  • the rotation prevention mechanism 20 includes a turning plate 21 as a turning body fixed to the other end 13 b of the turning shaft 13 and a crank member 25 rotatably connected between the turning plate 21 and the cover 2.
  • the crank member 25 is connected to the lower part of the swivel plate 21 and has a pump function for transporting lubricating oil F as a processing liquid to the swivel shaft 13 and the bearing 15 as will be described later.
  • Lubricating oil F is used for cooling the member in addition to lubricating the member.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part including the crank member 25 in FIG.
  • the crank member 25 is connected to the first shaft portion 251 connected to the cover 2 and the swivel plate 21 eccentrically from the first shaft portion 251 and rotates integrally with the first shaft portion 251.
  • a second shaft portion 252 that swivels.
  • the first shaft portion 251 can be rotated by the bearing 22, and the second shaft portion 252 can be rotated by the bearing 23.
  • the amount of eccentricity (eccentric distance) between the first shaft portion 251 and the second shaft portion 252 and that between the rotating shaft 6 and the turning shaft 13 coincide with each other.
  • the turning shaft 13 turns (revolves) in a state where the rotation of the turning shaft 13 is restricted with respect to the rotating shaft 6. Since the swivel plate 21 is fixed to the swivel shaft 13, the swivel shaft 13 and the swivel plate 21 swivel integrally and maintaining the posture.
  • an accommodating area 19 for accommodating the lubricating oil F as a processing liquid is provided in the peripheral area in the casing 10 where the crank member 25 is disposed.
  • the accommodation region 19 is formed between a groove formed in the lower portion of the cover 2 and a support portion that is provided in the main body 1 and supports the bearing 14.
  • the storage area 19 is formed between the cover and the main body, but a container (not shown) that can store the lubricating oil F may be installed in the casing 10.
  • a flow path 253 for transporting the lubricating oil F is formed inside the crank member 25.
  • An inflow port 253 b is provided on the end surface of the first shaft portion 251, and an outflow port 253 c is provided on the end surface of the second shaft portion 252.
  • the amount of lubricating oil F that is sufficient to immerse the inflow port 253 b is accommodated in the accommodating region 19.
  • the bearings 22 and 23 are also lubricated and cooled by the lubricating oil F.
  • the flow path 253 has a centrifugal flow path portion 253a formed so as to go in the outer circumferential direction of the crank member 25 as it goes from the inlet 253b to the outlet 253c.
  • the centrifugal flow path portion 253a is formed in the first shaft portion 251, and a portion of the flow path 253 formed in the second shaft portion 252 is formed in a direction along the axial direction (Y-axis direction). .
  • flow path 253 may be formed so as to be directed toward the outer peripheral side of the crank member 25 in all the flow paths 253 from the inlet 253b to the outlet 253c.
  • the lubricating oil F is present in the flow path 253 in the crank member 25.
  • the viscosity of the lubricating oil F and the like does not occur, and the lubricating oil F may enter the flow path for the first time by the centrifugal force when the crank member 25 rotates. .
  • the revolving plate 21 and the revolving shaft 13 are provided with oil passages (flow passages) 21a and 13c for allowing the lubricating oil F to circulate, respectively, and they communicate with each other.
  • the oil passage 21 a formed in the swivel plate 21 is connected to the outlet 253 c of the crank member 25.
  • the oil passage 21a only needs to be formed in the circumferential direction of the swivel plate 21 or a combination of the circumferential direction and the radial direction.
  • the oil passage 13 c formed in the turning shaft 13 extends to the inner peripheral side of the bearing 15.
  • An oil path extending from the outer peripheral side of the bearing 15 to the inner peripheral side of the bearing 14 may be formed in the rotating shaft 6.
  • the rotor 11 is rotated by the electromagnetic interaction between the stator 12 and the rotor 11.
  • the turning shaft 13 turns around the center of the rotating shaft 6.
  • the rotation prevention mechanism 20 causes the turning shaft 13 and the turning plate 21 to turn integrally, and the rotation of the turning shaft 13 is restricted.
  • the power of this turning motion is the power source for the pump, compressor, or other device.
  • the crank member 25 is rotated by the turning of the turning plate 21. That is, the first shaft portion 251 rotates (spins), and the second shaft portion 252 turns (revolves).
  • centrifugal force acts on the lubricating oil F in the centrifugal flow channel portion 253a formed in the first shaft portion 251, and the lubricating oil F flows in the flow channel 253.
  • the lubricating oil F flows out from the outlet 253c, flows through the oil passages 21a and 13c, and is supplied to the bearing 15. In this way, the turning shaft 13 and the bearing 15 are lubricated and cooled.
  • the crank member 25 transports the lubricating oil F by utilizing the turning motion of the turning plate 21. That is, the crank member 25 has a function as a pump for transporting the lubricating oil F to the turning shaft 13 and its bearing. Therefore, in this embodiment, since a mechanism for linearly moving a heavy moving plate as a pump mechanism is not required as in the prior art, it is possible to prevent the loss of energy and breakage of the member while appropriately using the lubricating oil F. Lubrication and cooling can be performed.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part including a crank member according to the second embodiment of the present invention.
  • the same members, functions, and the like included in the eccentric turning drive device 100 according to the embodiment shown in FIG. 1 and the like will be simplified or omitted, and different points will be mainly described.
  • the configuration other than the crank member 35 according to the second embodiment is the same as that of the eccentric turning drive device 100.
  • the crank member 35 has a first shaft portion 351, a second shaft portion 352, and a screw forming portion 353 in which a screw (spiral) groove-like screw flow path 353a is formed.
  • the external appearance of the screw forming portion 353 is cylindrical, and is provided so as to protrude from the first shaft portion 351 of the crank member 35.
  • the axial center of the first shaft part 351 and the axial center of the screw forming part 353 are coincident with each other, and they rotate coaxially (rotate).
  • the diameter of the screw forming portion 353 is smaller than the diameter of the first shaft portion 351, but is not limited to such a size.
  • a flow path 353b of the lubricating oil F is formed linearly along the axial direction.
  • the crank member 35 has a screw channel 353a and a linear channel 353b.
  • the first shaft portion 351, the second shaft portion 352, and the screw forming portion 353 rotate integrally.
  • the lubricating oil F flows along the screw flow path 353a in the screw flow path 353a. Due to the pumping action of the lubricating oil F in the screw flow path 353a, the oil flows out to the oil path 21a of the swivel plate 21 through the linear flow path in the crank member 35.
  • the lubricating oil F is supplied to the bearing 15 through the oil passage 13c in the turning shaft 13 as in the first embodiment.
  • a cover (not shown) is attached around the screw flow path 353a, that is, the outer periphery of the screw forming portion 353, and an inlet for the lubricating oil F is formed on the surface of the cover.
  • the lubricating oil F flows into the screw flow path 353a through the inflow port of the cover.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part including a crank member according to the third embodiment of the present invention.
  • 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • crank member 45 has a structure adopting the principle of a vane pump.
  • the crank member 45 includes a first shaft portion 451, a second shaft portion 452, and a columnar rotating body 453 provided so as to protrude from the first shaft portion 451.
  • the axial center of the rotating body 453 and that of the first shaft portion 451 coincide with each other, and they rotate (rotate) on the same axis.
  • It has a column-shaped operation hole 102a provided in the casing 110 (the cover 102).
  • the rotating body 453 is inserted into the operating hole 102a so that the outer peripheral surface of the rotating body 453 contacts the upper part of the inner peripheral surface of the operating hole 102a.
  • the working hole 102a functions as a fluid working chamber of the vane pump.
  • a slit 453a is formed at the center of the rotating body 453, and a vane 41 elastically provided by a spring 46 or the like is disposed in the slit 453a. Accordingly, the vane 41 is exposed from the slit 453a or buried in the slit 453a according to the rotation of the rotating body 453.
  • the operating hole 102a communicates with the storage area 19 for storing the lubricating oil F via an inflow path (inlet) 102b provided in the casing 110.
  • the region in the operation hole 102 a communicates with the oil passage 21 a of the swivel plate 21 through a flow path 45 a provided along the axial direction (Y-axis direction) of the crank member 45.
  • the crank member 45 configured as described above, when the crank member 45 rotates, the rotating body 453 rotates (rotates) at a fixed position, and the vane 41 appears and disappears according to the rotation of the rotating body 453.
  • the vane 41 divides the region in the operation hole 102a into two regions of low pressure and high pressure according to the rotation of the rotating body 453, and supplies the lubricating oil F with power. That is, by the movement of the vane 41, the lubricating oil F is sucked into the working hole 102a through the inflow path 102b, moved to the high pressure side in the working chamber, and the swirl plate through the flow path 45a along the Y-axis direction. 21 flows out into the oil passage 21a.
  • crank member 45 as in this embodiment.
  • the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
  • a plurality of vanes may be provided on the rotating body 453 at equal intervals (equal rotation angle).
  • an eccentric turning drive device (not shown) according to the fourth embodiment of the present invention
  • a structure employing the principle of an internal gear pump (so-called trochoid pump) may be applied to a crank member.
  • an inner gear is provided in place of the rotating body 453 of the crank member 45 according to the third embodiment shown in FIGS. 5 and 6, and an outer gear (a gear having teeth on the inner side) meshes with the gear in the operation hole 102a. ) Is rotatably provided.
  • the low-pressure region and the high-pressure region are formed in the region in the working hole by the rotation of the inner gear at the fixed position and the rotation of the outer gear at the fixed position.
  • the lubricating oil F is sucked up from the containing region 19 into the working hole through the inlet, and to the oil passage 21a of the swivel plate 21 through the passage in the crank member. Supplied.
  • crank member 45 adopting the principle of the internal gear pump.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing, for example, a scroll fluid machine as an eccentric turning device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the scroll fluid machine 200 includes a motor unit 210 and a driven unit 220 driven by driving of the motor unit 210.
  • a motor unit 210 and a driven unit 220 driven by driving of the motor unit 210.
  • FIG. 7 detailed illustration of the motor unit 210 is omitted.
  • the driven unit 220 includes a rotating shaft 206 that is rotated by the driving force of the motor unit 210, an eccentric shaft 216 (swivel shaft) provided at an end of the rotating shaft 206, and the rotating shaft 206 via bearings 208 and 209.
  • a support member 214 that is rotatably supported, and a cylindrical body 215 that is connected to the support member 214 and functions as a casing together with the support member 214 are provided.
  • the cylindrical body 215 and the support member 214 constitute a support body.
  • a storage area 19 for storing the lubricating oil F is provided in a lower space formed by the cylindrical body 215 and the support member 214.
  • the driven portion 220 includes a turning scroll 204 as a turning body that is rotatably connected to the eccentric shaft 216 via a bearing 207, and a fixed scroll that is attached to the end of the support member 214 and faces the turning scroll 204. 205.
  • the orbiting scroll 204 and the fixed scroll 205 have spiral scroll blades 204b and 205b as viewed in the Y-axis direction.
  • a balance weight 203 is attached to the rotation shaft 206 in order to eliminate an imbalance in weight when the rotation shaft 206 and the eccentric shaft 216 rotate as a unit.
  • a discharge port 205 a for discharging a fluid is formed in a substantially central portion of the fixed scroll 205.
  • a crank member 55 is connected between the orbiting scroll 204 and the support member 214 and has a function of restricting the rotation of the orbiting scroll 204 and transporting the lubricating oil F.
  • a first shaft portion 551 of the crank member 55 is rotatably connected to the support member 214 via a bearing 211.
  • a second shaft portion 552 provided eccentrically from the first shaft portion 551 of the crank member 55 is rotatably connected to the orbiting scroll 204 via a bearing 212.
  • the orbiting scroll 204 is rotatable with respect to the eccentric shaft 216 by a bearing 207. However, the rotation of the rotating shaft 206 and the eccentric shaft 216 in the rotation direction of the orbiting scroll 204 by providing the crank member 55. Is controlled.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the main part including the crank member 55.
  • the crank member 55 has a cylindrical projecting portion 553 that projects from the first shaft portion 551 in the Y-axis direction. A part of the protrusion 553 is immersed in the lubricating oil F in the accommodation region 19.
  • An inflow port 55a is provided on the outer peripheral surface of the protruding portion 553, and a screw channel 55c for generating a pumping action on the lubricating oil F is formed inside the protruding portion 553.
  • the screw flow path 55c has substantially the same configuration and operation as the screw flow path 353a in the second embodiment (see FIG. 4).
  • the screw channel 55 c is connected to an outlet 55 b provided on the end surface of the protruding portion 553, and the outlet 55 b communicates with an oil passage 214 a formed in the support member 214.
  • the oil passage 214 a extends to the outer peripheral side of the bearing 208.
  • the rotary shaft 206 is also formed with an oil passage 206a that communicates with the inner peripheral sides of the bearings 207, 208, and 209.
  • a cover (not shown) is attached to the outer peripheral portion of the protruding portion 553, and the lubricating oil F is placed at a position corresponding to the inflow port 55 a on the surface of the cover.
  • An inflow port is formed.
  • the rotating shaft 206 rotates to rotate the eccentric shaft 216, and the rotating scroll 204 rotates while the rotation of the rotating scroll 204 is restricted by the crank member 55.
  • the crank member 55 rotates, the lubricating oil F in the accommodation region 19 is supplied to the bearing 208 and the like through the oil passage 214a of the support member 214 by the pumping action of the screw passage 353a.
  • Some conventional scroll type fluid machines for example, a scroll compressor described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-370384, transports the lubricating oil F by utilizing the pressure difference during operation by taking advantage of its internal structure. .
  • the scroll compressor is provided with a crankshaft in the vertical direction, and supplies lower oil to an upper main bearing or the like via an oil supply passage in the crankshaft.
  • the oil supply passage of the crankshaft extends toward the outer peripheral side, and centrifugal force acts on the oil in the oil supply passage by the rotation.
  • the crankshaft is long, the centrifugal force is weak during low-speed rotation, and there is a possibility that the oil cannot be transported properly.
  • the scroll fluid machine 200 according to the present embodiment can solve such a conventional problem.
  • crank member having a pump function a configuration in which one crank member having a pump function is provided is shown, but a plurality of crank members may be provided.
  • crank members having a pump function and one or more crank members not having a pump function may be provided.
  • the crank member that does not have a pump function may of course be provided outside the lubricating oil storage area.
  • the shape of the swivel plate viewed in the axial direction (Y-axis direction) is not limited to a circle but may be a polygon. Alternatively, the shape may be such that the legs extend from the center by the number of crank members, for example, a star shape or a starfish shape. Thereby, the weight of a turning board can be reduced and material cost and energy consumption can also be reduced.
  • d1 ⁇ d2 may be satisfied. That is, by shortening the distance from the crank member having a pump function to the turning axis as much as possible, the distance of the oil passage can be made as short as possible by the turning plate. As a result, the resistance of the oil passage is reduced, and it is possible to easily supply the lubricating oil to the bearing of the swivel shaft.
  • the width (for example, the cross-sectional area of the flow path) of the flow path provided in each of the crank member, the swivel plate, and the swivel axis (eccentric shaft) was constant.
  • at least a part of these flow paths may not be constant.
  • the width of at least a part of the flow path of the crank member or the width of at least a part of the flow path provided on the turning shaft (eccentric shaft) is formed so that the lubricating oil spreads as it travels to the target location. May be. Thereby, the centrifugal force by rotation can be given to the lubricating oil which passes through those flow paths, and pump power can be raised.
  • Inflow path 200 Scroll fluid machine 204 ... Orbiting scroll 204b ... Scroll blade 214 ... Support member 215 ... Cylindrical body 216 ... Eccentric shaft 253a ... Centrifugal channel part 453 ... Rotating body

Abstract

【課題】摩擦によるエネルギーの損失や部材の破損を防止しつつ、処理液による適切な潤滑や冷却を行うことができる偏心旋回装置を提供すること。 【解決手段】偏心旋回装置100の自転防止機構20は、旋回軸13の他端部13bに固定された旋回板21と、この旋回板21及びカバー2間に回転可能に接続されたクランク部材25とを有する。クランク部材25は、旋回板21の下部に接続されており、後述するように、処理液としての潤滑油Fを旋回軸13や軸受15等に輸送するポンプ機能を有する。クランク部材25の内部には潤滑油Fを輸送するための流路253が形成されている。これにより、ポンプ機構として重量のある移動板を直線的に移動させる機構が必要ないので、エネルギーの損失や部材の破損を防止しつつ、潤滑油Fによる適切な潤滑及び冷却を行うことができる。

Description

偏心旋回装置
 本発明は、ポンプや圧縮機等の流体機械等に適用される偏心旋回装置に関する。
 偏心旋回装置は、偏心した旋回軸を有する機構を備え、例えばスクロールポンプやピストンポンプ等の真空ポンプ、あるいは、その他旋回駆動を行う装置に適用される。
 特許文献1に記載の偏心旋回駆動装置は、ロータに取り付けられた回転軸内に偏心した旋回軸を備えている(例えば、特許文献1の明細書段落[0006]参照)。なお、この偏心旋回駆動装置は、旋回軸の自転を防止する機構としてオルダムリングを備えている。
 特許文献2に記載の偏心旋回駆動装置では、回転軸内に偏心して設けられた旋回軸の端部に矩形の移動板が取り付けられ、旋回軸の旋回運動に伴いその移動板が一方向に動くようになっている。つまり、この移動板は旋回軸の自転防止機能を持つ。また、この偏心旋回駆動装置は、このような自転防止手段の移動板の動きをポンプ作用として利用し、ケーシングの下部に溜められた潤滑液を、回転軸内の図示しない流路を介して被駆動装置に供給することができるようになっている(例えば、特許文献2の明細書段落[0007]、[0008]参照)。
特許第3558572号公報 特許第3697434号公報
 特許文献1に記載の偏心旋回駆動装置は、例えば特許文献2に開示されているような潤滑油の供給機構を有していない。偏心旋回駆動装置が供給機構を有していない場合、例えばグリース等による潤滑が行われるのみである。グリース潤滑は油潤滑に比べ寿命が短く、冷却性能も悪い。
 特許文献2に記載の偏心旋回駆動装置では、重量の大きな移動板がその周囲に設けられた支持部材に対して摺動するので、摩擦やその慣性によるエネルギーの損失が大きい。また、この装置は、回転軸の回転運動(旋回軸の旋回運動)を、移動板の直線運動に変換しているので、移動板、支持部材、あるいは回転軸に、慣性力や衝撃力等の大きな荷重が加わり、それらの部材が破損しやすいという問題がある。
 以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、摩擦によるエネルギーの損失や部材の破損を防止しつつ、処理液による適切な潤滑や冷却を行うことができる偏心旋回装置を提供することにある。
 上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る偏心旋回装置は、回転軸と、旋回軸と、支持体と、旋回体と、クランク部材とを具備する。 
 前記旋回軸は、前記回転軸の軸心から偏心して設けられている。 
 前記支持体は、処理液を収容可能な領域を有し、前記回転軸を回転可能に支持する。 
 前記旋回体は、前記旋回軸に接続されている。 
 前記クランク部材は、前記支持体及び前記旋回体の間に接続され、前記旋回体の旋回運動を利用して、前記支持体の前記領域内の前記処理液を輸送する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る偏心旋回装置として、偏心旋回駆動装置を示す概略的な断面図である。 図2は、図1に示す偏心旋回駆動装置を軸方向で見た概略的な図である。 図3は、図1におけるクランク部材を含む主要部の拡大断面図である。 図4は、本発明の第2の実施形態に係るクランク部材を含む主要部の拡大断面図である。 図5は、本発明の第3の実施形態に係るクランク部材を含む主要部の拡大断面図である。 図6は、図5におけるA-A線断面図である。 図7は、本発明の第5の実施形態に係る偏心旋回装置として、例えばスクロール流体機械を概略的に示す断面図である。 図8は、クランク部材を含む主要部の拡大断面図である。
 一形態に係る偏心旋回装置は、回転軸と、旋回軸と、支持体と、旋回体と、クランク部材とを具備する。 
 前記旋回軸は、前記回転軸の軸心から偏心して設けられている。 
 前記支持体は、処理液を収容可能な領域を有し、前記回転軸を回転可能に支持する。 
 前記旋回体は、前記旋回軸に接続されている。 
 前記クランク部材は、前記支持体及び前記旋回体の間に接続され、前記旋回体の旋回運動を利用して、前記支持体の前記領域内の前記処理液を輸送する。
 旋回可能な旋回体が、静止する支持体にクランク部材を介して接続されていることにより、この旋回体及びクランク部材の組合せによって、旋回軸の自転を規制する自転規制機構として機能する。また、クランク部材はその旋回体の旋回運動を利用して処理液を輸送するものである。すなわち、自転規制機構のクランク部材が、旋回軸の軸受、回転軸の軸受、またはその他の部材に処理液を輸送するポンプとしての機能を備える。したがって、本形態は、従来のように重量のある移動板を直線的に移動させる形態ではないので、エネルギーの損失や部材の破損を防止しつつ、処理液による適切な潤滑または冷却を行うことができる。
 前記偏心旋回装置は、前記回転軸に設けられ、前記旋回軸を回転可能に支持する軸受をさらに具備してもよい。その場合、前記旋回体は、前記旋回軸に固定されている。このように、旋回軸が回転軸に対して自転可能に設けられている場合、旋回体は旋回軸に一体で動くように互いに固定されている。
 あるいは、前記偏心旋回装置は、前記旋回軸に対して前記旋回体を回転可能に支持する軸受をさらに具備してもよい。その場合、前記旋回軸及び前記回転軸は一体で回転するように設けられていればよい。
 前記旋回体は、前記クランク部材から供給される前記処理液を流通させる流路を有してもよい。
 前記クランク部材は、前記クランク部材は、流入口及び流出口を含む、処理液の流路を有してもよい。その場合、前記流路は、前記流入口から前記流出口へ向かうにしたがい、前記クランク部材の外周方向に向かう遠心流路を有する。このような構成により、クランク部材の回転により、流路内の処理液に遠心力が働くので、この遠心力により処理液が輸送される。流路領域は流路部の一部または全部を構成する。
 あるいは、前記流路は、前記遠心流路に代えて、スクリュー溝状に形成されたスクリュー流路を有してもよい。
 前記支持体は、前記領域内の前記処理液を吸入する流入口と、前記流入口に連通する作動穴とを有してもよい。その場合、前記クランク部材は、回転体と、ベーンと、流路とを有する。前記回転体は、前記クランク部材の動きにより前記作動穴内で回転可能に設けられる。前記ベーンは、前記回転体に設けられ、前記作動穴内での前記回転体の回転に応じて作動し、前記流入口を介して前記作動穴内に吸入された前記処理液に動力を与えて輸送する。前記流路は、前記ベーンにより前記動力が与えられた前記処理液を流通させる。本形態の場合、回転体が定位置で回転するタイプの構造が用いられる。
 あるいは、前記クランク部材は、内接歯車と、流路とを有してもよい。前記内接歯車は、前記クランク部材の動きにより前記作動穴内で回転可能に設けられ、前記流入口を介して前記作動穴内に吸入された前記処理液に動力を与える。前記流路は、前記内接歯車により前記動力が与えられた前記処理液を流通させる。本形態の場合、内接歯車が定位置で回転するタイプの構造が用いられる。
 前記偏心旋回装置は、スクロール型流体機械であり、前記旋回体は、スクロール羽根を有してもよい。従来のスクロール型流体機械では、その内部構造の特徴を生かして、運転時の差圧を利用して潤滑油を輸送するものがある。しかしながら、このような流体機械では、その差圧力が小さい場合には、潤滑油が適切に輸送できない。本発明の一形態に係る、スクロール型流体機械として用いられる偏心旋回装置では、上記のように回転するクランク部材が潤滑油を適切に輸送する。
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
 [第1の実施形態]
 図1は、本発明の第1の実施形態に係る偏心旋回装置として、偏心旋回駆動装置を示す概略的な断面図である。この偏心旋回駆動装置は、例えばポンプ(例えば真空ポンプ)、圧縮機、またはその他の装置の駆動源として利用される。
 偏心旋回駆動装置100は、支持体としてのケーシング10と、ケーシング10内に設けられたロータ11と、ロータ11の周囲に配置されケーシング10に取り付けられたステータ12とを備えている。
 ケーシング10は、円筒状の外観を有する本体1と、本体1の両端の開口部に装着されたカバー2、3とを有する。
 ロータ11は、回転軸6と、この回転軸6の周囲に設けられたロータコア7とを有する。回転軸6は、ケーシング10の本体1の軸受取付部1aに取り付けられた軸受14により回転可能に支持されている。回転軸6の軸心から偏心した位置には貫通穴6aが形成され、その貫通穴6a内には旋回軸13を回転可能に支持する軸受15が設けられている。
 ケーシング10の2つのカバー2及び3のうち一方のカバー3には旋回軸穴3aが形成され、その旋回軸穴3aから、旋回軸13の出力端部13aがケーシング10外に露出している。
 旋回軸13の出力端部13aには、例えば図示しないスクロール機構、ピストン機構、ダイヤフラム機構等が接続される。ピストン機構やダイヤフラム機構がこの偏心旋回駆動装置100に接続される場合、図示しないコネクティングロッドなどの部材を介してそれらが接続され、旋回軸13の旋回運動が直線運動に変換される。
 旋回軸13の他端部13bには自転防止機構20(あるいは自転規制機構)が接続されている。図2は、この偏心旋回駆動装置100を軸方向で見た概略的な図である。自転防止機構20は、旋回軸13の他端部13bに固定された旋回体としての旋回板21と、この旋回板21及びカバー2間に回転可能に接続されたクランク部材25とを有する。クランク部材25は、旋回板21の下部に接続されており、後述するように、処理液としての潤滑油Fを旋回軸13や軸受15等に輸送するポンプ機能を有する。潤滑油Fは部材の潤滑のほか、部材を冷却するために用いられる。
 図3は、図1におけるクランク部材25を含む主要部の拡大断面図である。クランク部材25は、カバー2に接続された第1の軸部251と、この第1の軸部251から偏心して旋回板21に接続されて、第1の軸部251と一体的に回転することで旋回する第2の軸部252とを有する。第1の軸部251は軸受22により回転可能となっており、第2の軸部252は軸受23により回転可能となっている。
 図2において「d」で示すように、第1の軸部251及び第2の軸部252間の偏心量(偏心距離)と、回転軸6及び旋回軸13間のそれとは一致している。このような構成により、旋回軸13が回転軸6に対して自転が規制された状態で、旋回(公転)する。旋回板21は、旋回軸13に固定されているので、旋回軸13及び旋回板21が一体的に、かつ、姿勢を維持しながら旋回する。
 ケーシング10内においてクランク部材25が配置される周辺の領域には、処理液としての潤滑油Fを収容する収容領域19が設けられている。この例では、収容領域19は、カバー2の下部に形成された溝部と、本体1に設けられた、軸受14を支持する支持部との間に形成されている。
 なお、本実施形態では、収容領域19がカバー及び本体の間に形成される構成としたが、潤滑油Fを収容可能な図示しない容器等がケーシング10内に設置されていてもよい。
 図3に示すように、クランク部材25の内部には潤滑油Fを輸送するための流路253が形成されている。第1の軸部251の端面に流入口253bが設けられ、また、第2の軸部252の端面に流出口253cが設けられている。流入口253bが浸る程度の量の潤滑油Fが、収容領域19に収容されている。これにより、軸受22及び23も潤滑油Fにより潤滑及び冷却が行われるようになっている。
 流路253は、流入口253bから流出口253cへ向かうにしたがい、クランク部材25の外周方向に向かうように形成された遠心流路部253aを有する。遠心流路部253aは第1の軸部251に形成され、流路253の、第2の軸部252に形成された部分は、軸方向(Y軸方向)に沿った方向に形成されている。
 なお、流路253は流入口253bから流出口253cまでのすべての流路253において、クランク部材25の外周側へ向かうように形成されていてもよい。
 図1に示す状態で、潤滑油Fはクランク部材25内の流路253内に存在している状態となる。しかし、流路253の内径、潤滑油Fの粘性等によってはそのような状態とはならず、クランク部材25が回転する時の遠心力によって初めて潤滑油Fが流路内に浸入する場合もある。
 図1に示すように、旋回板21及び旋回軸13には、潤滑油Fを流通させるための油路(流路)21a及び13cがそれぞれ設けられており、それらは互いに連通している。旋回板21に形成された油路21aは、クランク部材25の流出口253cに接続されている。この油路21aは、旋回板21の周方向、あるいは、周方向及び径方向の組合せの方向に形成されていればよい。旋回軸13に形成された油路13cは、軸受15の内周側にまで延びている。
 なお、軸受15の外周側から軸受14の内周側まで延びる油路が回転軸6に形成されていてもよい。
 以上のように構成された偏心旋回駆動装置100の作用を説明する。
 ステータ12及びロータ11の電磁気的な相互作用によってロータ11が回転する。ロータ11が回転すると、旋回軸13がその回転軸6の中心の周りを旋回する。このとき、自転防止機構20により、旋回軸13及び旋回板21が一体的に旋回し、旋回軸13の自転が規制される。この旋回運動の動力が、ポンプ、圧縮機、またはその他の装置の動力源となる。
 また、自転防止機構20では、旋回板21の旋回によってクランク部材25が回転する。つまり、第1の軸部251が回転(自転)し、第2の軸部252は旋回(公転)する。第1の軸部251が回転することにより第1の軸部251に形成された遠心流路部253a内の潤滑油Fに遠心力が働き、潤滑油Fは流路253内を流れる。そして、潤滑油Fは、流出口253cから流出し、油路21a及び13cを流通し、軸受15に供給される。このようにして、旋回軸13や軸受15の潤滑及び冷却が行われる。
 以上のように、本実施形態に係るクランク部材25は、旋回板21の旋回運動を利用して潤滑油Fを輸送するものである。すなわち、クランク部材25が、旋回軸13及びその軸受に潤滑油Fを輸送するポンプとしての機能を備える。したがって、本実施形態では、従来のように、ポンプ機構として重量のある移動板を直線的に移動させる機構が必要ないので、エネルギーの損失や部材の破損を防止しつつ、潤滑油Fによる適切な潤滑及び冷却を行うことができる。
 [第2の実施形態]
 図4は、本発明の第2の実施形態に係るクランク部材を含む主要部の拡大断面図である。これ以降の説明では、図1等に示した実施形態に係る偏心旋回駆動装置100が含む部材や機能等について同様のものは説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。
 この第2の実施形態に係るクランク部材35以外の構成は、上記偏心旋回駆動装置100と同様である。
 クランク部材35は、第1の軸部351と、第2の軸部352と、内部にスクリュー(スパイラル)溝状のスクリュー流路353aが形成されたスクリュー形成部353とを有している。スクリュー形成部353の外観は円柱状であり、クランク部材35の第1の軸部351から突出するように設けられている。第1の軸部351の軸心とスクリュー形成部353の軸心とは一致しており、これらは同軸で回転(自転)する。
 スクリュー形成部353の径は、第1の軸部351の径より小さく形成されているが、このような大きさには限られない。第1の軸部351及び第2の軸部352には、軸方向に沿って直線状に潤滑油Fの流路353bが形成されている。
 すなわち、このクランク部材35は、スクリュー流路353aと直線状の流路353bとを有している。クランク部材35の回転により、第1の軸部351、第2の軸部352及びスクリュー形成部353が一体的に回転する。第1の軸部351及びスクリュー形成部353が回転することにより、スクリュー流路353aにおいて潤滑油Fがスクリュー流路353aに沿って流れる。このようなスクリュー流路353aでの潤滑油Fのポンピング作用により、クランク部材35内の直線状の流路を介して旋回板21の油路21aへ流出する。そして、潤滑油Fは、上記第1の実施形態と同様に旋回軸13内の油路13cを介して軸受15に供給される。
 なお、スクリュー流路353aの周囲、すなわちスクリュー形成部353の外周部には図示しないカバーが取り付けられており、そのカバーの表面には、潤滑油Fの流入口が形成されている。潤滑油Fは、そのカバーの流入口を介してスクリュー流路353a内に流入される。
 以上のように、スクリュー形成部353を有するクランク部材35によっても、上記第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
 [第3の実施形態]
 図5は、本発明の第3の実施形態に係るクランク部材を含む主要部の拡大断面図である。図6は、図5におけるA-A線断面図である。
 このクランク部材45は、これはベーンポンプの原理を採用した構造を有している。例えばクランク部材45は、第1の軸部451と、第2の軸部452と、第1の軸部451から突出して設けられた円柱状の回転体453とを有する。回転体453の軸心と第1の軸部451のそれとは一致しており、これらは同軸で回転(自転)する。ケーシング110(のカバー102)に設けられた円柱状の作動穴102aを有している。この作動穴102aの内周面の上部に回転体453の外周面が接触するように、回転体453が作動穴102a内に挿入されている。作動穴102aは、ベーンポンプの流体の作動室として機能する。
 図6に示すように、回転体453の中央にはスリット453aが形成され、このスリット453a内には、バネ46等により弾性的に設けられたベーン41が配置されている。これにより、回転体453の回転に応じてベーン41はスリット453aから露出したりスリット453a内に埋没したりする。
 作動穴102aは、ケーシング110に設けられた流入路(流入口)102bを介して、潤滑油Fを収容する収容領域19に連通している。また、作動穴102a内の領域は、クランク部材45の軸方向(Y軸方向)に沿って設けられた流路45aを介して、旋回板21の油路21aに連通している。
 このように構成されたクランク部材45では、クランク部材45が回転することにより、回転体453が定位置で回転(自転)し、この回転体453の回転に応じてベーン41が出没する。ベーン41は、回転体453の回転に応じて、作動穴102a内の領域を低圧及び高圧の2つの領域に区画し、潤滑油Fに動力を与える。すなわち、ベーン41の動きにより、潤滑油Fは流入路102bを介して作動穴102a内に吸い上げられ、作動室内で高圧側に移動させられ、Y軸方向に沿った流路45aを介して旋回板21の油路21aへ流出する。
 本実施形態のようなクランク部材45によっても。上記第1及び第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
 なお、ベーンは、回転体453に等間隔(等回転角度)で複数設けられていてもよい。
 [第4の実施形態]
 本発明の第4の実施形態に係る偏心旋回駆動装置(図示せず)として、例えばクランク部材に、内接歯車ポンプ(いわゆるトロコイドポンプ)の原理を採用した構造を適用してもよい。この場合、図5及び6に示した第3の実施形態に係るクランク部材45の回転体453に代えて内側歯車が設けられ、作動穴102aにその歯車に噛み合う外側歯車(内側に歯を有する歯車)が回転可能に設けられている。
 内側歯車の定位置での回転及びこれに伴う外側歯車の定位置での回転によって、作動穴内の領域に低圧領域及び高圧領域が形成される。これにより、作動穴内には、第3の実施形態と同様に、流入口を介して収容領域19から潤滑油Fが吸い上げられ、クランク部材内の流路を介して旋回板21の油路21aへ供給される。
 このような内接歯車ポンプの原理を採用したクランク部材45によっても、上記第1~3の実施形態と同様の効果を得ることができる。
 [第5の実施形態]
 図7は、本発明の第5の実施形態に係る偏心旋回装置として、例えばスクロール流体機械を概略的に示す断面図である。
 スクロール流体機械200は、モータ部210と、このモータ部210の駆動によって駆動される被駆動部220とを備える。図7では、モータ部210の詳細な図示を省略している。
 被駆動部220は、モータ部210の駆動力によって回転する回転軸206と、回転軸206の端部に設けられた偏心軸216(旋回軸)と、回転軸206を軸受208、209を介して回転可能に支持する支持部材214と、この支持部材214に接続され、支持部材214とともにケーシングとして機能する筒体215とを備える。この例では、筒体215及び支持部材214により支持体が構成される。例えば筒体215及び支持部材214によって形成される下部の空間に、潤滑油Fを収容する収容領域19が設けられている。
 また、被駆動部220は、軸受207を介して偏心軸216に回転可能に接続された旋回体としての旋回スクロール204と、支持部材214の端部に装着され、旋回スクロール204に対向する固定スクロール205とを備える。旋回スクロール204及び固定スクロール205は、Y軸方向で見て渦巻状のスクロール羽根204b及び205bを有する。回転軸206及び偏心軸216が一体として回転する時の重量のアンバランスを解消するために、回転軸206にバランスウェイト203が取り付けられている。固定スクロール205のほぼ中央部には流体を排出する排出口205aが形成されている。
 旋回スクロール204と支持部材214との間には、旋回スクロール204の自転を規制し、潤滑油Fを輸送する機能を有するクランク部材55が接続されている。クランク部材55の第1の軸部551が軸受211を介して支持部材214に回転可能に接続されている。クランク部材55の、第1の軸部551から偏心して設けられた第2の軸部552が、軸受212を介して旋回スクロール204に回転可能に接続されている。
 旋回スクロール204は、偏心軸216に対して軸受207により回転自在とされているが、クランク部材55が設けられることにより、回転軸206及び偏心軸216の回転時における、旋回スクロール204の自転方向での揺動が規制される。
 図8は、クランク部材55を含む主要部の拡大断面図である。クランク部材55は、その第1の軸部551からY軸方向に突出した円筒状の突出部553を有する。突出部553の一部は、収容領域19内の潤滑油Fに浸っている。突出部553の外周面には流入口55aが設けられ、この突出部553の内部には、潤滑油Fにポンプ作用を生み出すためのスクリュー流路55cが形成されている。このスクリュー流路55cは、上記第2の実施形態(図4参照)におけるスクリュー流路353aと実質的に同様の構成及び作用を有する。
 スクリュー流路55cは、突出部553の端面に設けられた流出口55bに繋がっており、流出口55bは、支持部材214に形成された油路214aに連通している。図1に示すように、この油路214aは、軸受208の外周側まで延びている。また、回転軸206にも、軸受207、208及び209の内周側まで互いに連通した油路206aが形成されている。
 なお、図4に示した実施形態と同様に、突出部553の外周部には図示しないカバーが取り付けられており、そのカバーの表面における、流入口55aに対応する位置には、潤滑油Fの流入口が形成されている。
 このようなスクロール流体機械200の構成により、回転軸206が回転することにより偏心軸216が旋回し、クランク部材55によって旋回スクロール204がその自転を規制されながら旋回する。また、クランク部材55が回転すると、スクリュー流路353aのポンピング作用により、収容領域19内の潤滑油Fが支持部材214の油路214aを介して軸受208等に供給される。
 したがって、本実施形態では、従来のように、ポンプ機構として重量のある移動板を直線的に移動させる機構が必要ないので、エネルギーの損失や部材の破損を防止しつつ、潤滑油Fによる適切な潤滑及び冷却を行うことができる。
 従来のスクロール型の流体機械、例えば特開平4-370384に記載されたスクロール圧縮機では、その内部構造の特徴を生かして、運転時の差圧を利用して潤滑油Fを輸送するものがある。しかしながら、このような流体機械では、その差圧力が小さい場合には、潤滑油Fが適切に輸送できないという問題がある。また、このスクロール圧縮機は、鉛直方向にクランクシャフトが設けられ、クランクシャフト内の給油路を介して、下部の油を上部の主軸受等に供給する。クランクシャフトの給油路が外周側に向かって延びており、その回転により給油路内の油に遠心力が働く。しかしながら、クランクシャフトが長いため、低速回転時にはその遠心力が弱く適切に油を輸送できないおそれがある。
 本実施形態に係るスクロール流体機械200によれば、このような従来の問題を解決することができる。
 [その他の実施形態]
 本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態が実現される。
 上記各実施形態では、ポンプ機能を有するクランク部材が1つ設けられる構成を示したが、これは複数設けられていてもよい。
 また、ポンプ機能を有するクランク部材が1つ以上で、かつ、ポンプ機能を有しないクランク部材が1つ以上設けられていてもよい。この場合、ポンプ機能を有しないクランク部材は、潤滑油の収容領域以外に設けられていてももちろん構わない。
 旋回板の軸方向(Y軸方向)で見た形状は円形に限られず、多角形でもよい。あるいは、クランク部材の数の分、中心から足が延びているような形状、例えばスター形状、ヒトデ形状でもよい。これにより、旋回板の重量を軽減でき、材料コストや消費エネルギーも削減できる。
 クランク部材が複数設けられる場合、以下のような実施形態も実現できる。例えば、複数のクランク部材のうちポンプ機能を有する第1のクランク部材から旋回軸13の軸心までの距離d1と、ポンプ機能を有しない第2のクランク部材から旋回軸の軸心までの距離d2とを定義する。この場合、d1<d2としてもよい。すなわちポンプ機能を有するクランク部材から旋回軸までの距離で極力短くすることにより、旋回板で油路の距離を極力短くすることができる。その結果、油路の抵抗が小さくなり、旋回軸の軸受に潤滑油を供給しやすくすることができる。
 上記各実施形態では、クランク部材、旋回板、旋回軸(偏心軸)にそれぞれ設けられた流路の幅(例えば流路断面積)は一定であった。しかしこれらの流路のうち少なくとも一部は一定でなくてもよい。例えば、クランク部材の流路の少なくとも一部の幅、または、旋回軸(偏心軸)に設けられた流路の少なくとも一部の幅は、潤滑油が目的の場所まで進むにしたがって広がるように形成されていてもよい。これにより、それらの流路を通る潤滑油に回転による遠心力を与えることができ、ポンプ力を高めることができる。
 F…潤滑油
 6、206…回転軸
 10、110…ケーシング
 13…旋回軸
 13c、206a、214a…油路
 14、15、22、23、207、208、209、211、212…軸受
 19…収容領域
 20…自転防止機構
 21…旋回板
 21a…油路
 25、35、45、55…クランク部材
 45a、253、353b…流路
 55a、253b…流入口
 55c、353a…スクリュー流路
 55b、253c…流出口
 100…偏心旋回駆動装置
 102a…作動穴
 102b…流入路
 200…スクロール流体機械
 204…旋回スクロール
 204b…スクロール羽根
 214…支持部材
 215…筒体
 216…偏心軸
 253a…遠心流路部
 453…回転体

Claims (9)

  1.  回転軸と、
     前記回転軸の軸心から偏心して設けられた旋回軸と、
     処理液を収容可能な領域を有し、前記回転軸を回転可能に支持する支持体と、
     前記旋回軸に接続された旋回体と、
     前記支持体及び前記旋回体の間に接続され、前記旋回体の旋回運動を利用して、前記支持体の前記領域内の前記処理液を輸送するクランク部材と
     を具備する偏心旋回装置。
  2.  請求項1に記載の偏心旋回装置であって、
     前記回転軸に設けられ、前記旋回軸を回転可能に支持する軸受をさらに具備し、
     前記旋回体は、前記旋回軸に固定されている
     偏心旋回装置。
  3.  請求項1または2に記載の偏心旋回装置であって、
     前記旋回体は、前記クランク部材から供給される前記処理液を流通させる流路を有する
     偏心旋回装置。
  4.  請求項1に記載の偏心旋回装置であって、
     前記旋回軸に対して前記旋回体を回転可能に支持する軸受をさらに具備し、
     前記旋回軸は、前記回転軸と一体で回転するように設けられている
     偏心旋回装置。
  5.  請求項1から4のうちいずれか1項に記載の偏心旋回装置であって、
     前記クランク部材は、流入口及び流出口を含む、前記処理液の流路を有し、
     前記流路は、前記流入口から前記流出口へ向かうにしたがい、前記クランク部材の外周方向に向かう遠心流路を有する
     偏心旋回装置。
  6.  請求項1から4のうちいずれか1項に記載の偏心旋回装置であって、
     前記クランク部材は、スクリュー溝状に形成されたスクリュー流路を含む、前記処理液の流路を有する
     偏心旋回装置。
  7.  請求項1から4のうちいずれか1項に記載の偏心旋回装置であって、
     前記支持体は、
     前記領域内の前記処理液を吸入する流入口と、
     前記流入口に連通する作動穴とを有し、
     前記クランク部材は、
     前記クランク部材の動きにより前記作動穴内で回転可能に設けられた回転体と、
     前記回転体に設けられ、前記作動穴内での前記回転体の回転に応じて作動し、前記流入口を介して前記作動穴内に吸入された前記処理液に動力を与えて輸送するためのベーンと、
     前記ベーンにより前記動力が与えられた前記処理液を流通させる流路とを有する
     偏心旋回装置。
  8.  請求項1から4のうちいずれか1項に記載の偏心旋回装置であって、
     前記支持体は、
     前記領域内の前記処理液を吸入する流入口と、
     前記流入口に連通する作動穴とを有し、
     前記クランク部材は、
     前記クランク部材の動きにより前記作動穴内で回転可能に設けられ、前記流入口を介して前記作動穴内に吸入された前記処理液に動力を与える内接歯車と、
     前記内接歯車により前記動力が与えられた前記処理液を流通させる流路とを有する
     偏心旋回装置。
  9.  請求項3に記載の偏心旋回装置であって、
     前記偏心旋回装置は、スクロール型流体機械であり、
     前記旋回体は、スクロール羽根を有する
     偏心旋回装置。
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