JPH08261177A - スクロ−ル圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】可変速仕様でのスクロ−ル圧縮機でも軸受部に
常に確実に給油する。 【構成】旋回スクロールと主フレームとの間に設けられ
前記背圧室９と各軸受部３０，３１とを仕切って各軸受
部をほぼ吐出圧力にするためのシール部材４と、吐出圧
力下にある潤滑油部１３からクランク軸６内を通りクラ
ンク部端部の空間２ｈに通じる第１の給油路２１，２２
と、クランク部端部空間から旋回スクロ−ル端板２ａ内
を通り旋回及び固定スクロ−ルの端板摺動部に開口し、
さらにその後背圧室に通じる第２の給油路２ｆと、第１
の給油路の途中からクランク軸の外周面に開口しクラン
ク軸の回転による遠心ポンプ作用を利用して主軸受部３
１に潤滑油を供給する第３の給油路２２ｂとを備え、第
２の給油路２ｆにはその途中に通路面積を絞る絞り部を
持ち、差圧と遠心ポンプ作用を併用した給油構造をも
つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍，空調用の冷媒圧縮
機、あるいは空気やその他のガス圧縮機として好適なス
クロール圧縮機に関し、特にその給油構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】固定スクロールと旋回スクロールを備
え、旋回スクロールの背面側のシール部材により中央部
の軸受部を吐出圧力に保持したスクロール圧縮機の給油
構造が特開昭６０−２２４９８８号公報に記載されてい
る。これは密閉容器内を吐出圧力とし、クランク軸およ
び各軸受部を吐出圧力の雰囲気内に設置し、クランク軸
に設けた偏心孔の遠心ポンプ作用にて各軸受部を給油す
るもので、各軸受部を給油した後の潤滑油は密閉容器内
の吐出圧力内で循環される構成となっている。

【０００３】クランク軸に設けた偏心孔により軸受部に
給油する従来のものにおいては、クランク軸に設けた偏
心孔を潤滑油中に入れて遠心ポンプ作用を得るため、ク
ランクジクの回転中心を垂直とした縦型構造としてのみ
使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】スクロール圧縮機の場
合、圧縮機構部を上方に、電動機部を下方に位置させる
縦型構造とすることが一般的である。クランク軸の上方
側に位置する軸受部を給油するために必要な遠心ポンプ
のポンプ能力を得るためには、クランク軸内に形成した
給油路を所定の偏心量を設けて形成する必要がり、この
ためクランク軸の外径を遠心ポンプの能力を得るため太
くする必要があった。特にスクロール圧縮機を可変速仕
様に使用する場合には、クランク軸の外径寸法の制約か
ら低速時の遠心ポンプ能力を確保できる偏心量を確保で
きず、低速側の運転領域が制限される課題があった。

【０００５】本発明の目的は、圧縮機の低速回転時にお
いても軸受部への給油を確実に行なうことができるスク
ロ−ル圧縮機を得ることにある。

【０００６】本発明の他の目的は、クランク軸を太くす
ることなく給油能力の向上を図ることができるスクロ−
ル圧縮機を得ることにある。

【０００７】本発明の更に他の目的は、クランク軸を水
平方向に配置した横型構造のスクロール圧縮機において
も確実に軸受部への給油を行なうことができるスクロ−
ル圧縮機を得ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の特徴は、固定スクロール及び旋回ス
クロールと、該旋回スクロールを旋回運動させるクラン
ク軸と、該クランク軸を主軸受部を介して支持する主フ
レームとを備える圧縮機構部、及び該圧縮機構部を収納
し、吐出圧力に維持され、かつ潤滑油部を有する密閉容
器により構成されたスクロール圧縮機において、前記吐
出圧力下にある潤滑油部から前記クランク軸内を通りク
ランク部端部の空間に通じる第１の給油路と、前記クラ
ンク部端部空間から前記旋回スクロ−ル端板内を通り低
圧部に通じかつその途中に通路面積を絞る絞り部を持つ
第２の給油路と、前記第１の給油路の途中からクランク
軸の外周面に開口しクランク軸の回転による遠心ポンプ
作用を利用して前記主軸受部に潤滑油を供給する第３の
給油路とを備えることにある。

【０００９】本発明の第２の特徴は、固定スクロール及
び旋回スクロールと、これら固定スクロール及び旋回ス
クロールのラップを噛み合わせて形成された圧縮室と、
前記旋回スクロールを旋回軸受部を介して旋回運動させ
るクランク軸と、該クランク軸を主軸受部を介して支持
する主フレームとを備える圧縮機構部、該圧縮機構部を
駆動する電動機部、及び前記圧縮機構部及び電動機部を
収納すると共に吐出圧力に維持されかつ潤滑油部を有す
る密閉容器、により構成されたスクロール圧縮機におい
て、前記吐出圧力下にある潤滑油部から前記クランク軸
内を通りクランク部端部の空間に通じる第１の給油路
と、前記クランク部端部空間から前記旋回スクロ−ル端
板内を通り旋回スクロ−ル端板と固定スクロ−ル端板と
の摺動部に開口しさらにその後低圧部に通じる第２の給
油路と、前記第１の給油路の途中からクランク軸の外周
面に開口しクランク軸の回転による遠心ポンプ作用を利
用して前記主軸受部に潤滑油を供給する第３の給油路と
を備え、前記第２の給油路にはその途中に通路面積を絞
る絞り部を持つことにある。

【００１０】本発明の第３の特徴は、密閉容器内に端板
と端板に直立する渦巻状のラップを有する固定スクロー
ル及び旋回スクロールと、これら固定スクロール及び旋
回スクロールを互いにラップを内側として噛み合わせて
形成された圧縮室と、前記旋回スクロールを旋回軸受部
を介して旋回運動させるクランク軸と、該クランク軸を
主軸受部を介して支持する主フレームとを備える圧縮機
構部、該圧縮機構部を駆動する電動機部、前記圧縮機構
部及び電動機部を収納しかつ圧縮機構部の吐出口に連通
されて吐出圧力に維持されると共にその下部には潤滑油
部を有する密閉容器、及び旋回スクロールと固定スクロ
ールと主フレームとにより旋回スクロールの背面に形成
され吐出圧力と吸入圧力との間の圧力にされる背圧室に
より構成されたスクロール圧縮機において、旋回スクロ
ールと主フレームとの間に設けられ前記背圧室と前記各
軸受部とを仕切って前記各軸受部をほぼ吐出圧力にする
ためのシール部材と、前記吐出圧力下にある潤滑油部か
ら前記クランク軸内を通りクランク部端部の空間に通じ
る第１の給油路と、前記クランク部端部空間から前記旋
回スクロ−ル端板内を通り旋回スクロ−ル端板と固定ス
クロ−ル端板との摺動部に開口しさらにその後前記背圧
室に通じる第２の給油路と、前記第１の給油路の途中か
らクランク軸の外周面に開口しクランク軸の回転による
遠心ポンプ作用を利用して前記主軸受部に潤滑油を供給
する第３の給油路とを備え、前記第２の給油路にはその
途中に通路面積を絞る絞り部を持つことにある。

【００１１】本発明の第４の特徴は、固定スクロール及
び旋回スクロールと、水平方向に配置され前記旋回スク
ロールを旋回運動させるクランク軸と、該クランク軸の
クランク部側を主軸受部を介して支持する主フレーム
と、これらの機器を収納し吐出圧力に維持されかつ潤滑
油部を有する密閉容器とを備えた横型構造のスクロ−ル
圧縮機において、前記密閉容器に取り付けられクランク
軸の反クランク部側端部を支持する副軸受部と、前記吐
出圧力下にある潤滑油部から、密閉容器に取り付けられ
た給油パイプ及び前記クランク軸内に形成した給油路を
通りクランク部端部の空間に通じる第１の給油路と、前
記クランク部端部空間から前記旋回スクロ−ル端板内を
通り低圧部に通じかつその途中に通路面積を絞る絞り部
を持つ第２の給油路と、前記第１の給油路の途中からク
ランク軸の外周面に開口しクランク軸の回転による遠心
ポンプ作用を利用して前記主軸受部に潤滑油を供給する
第３の給油路と、前記第１の給油路の途中からクランク
軸の外周面に開口しクランク軸の回転による遠心ポンプ
作用を利用して前記副軸受部に潤滑油を供給する第４の
給油路とを備えることにある。

【００１２】なお、前記絞り部は、例えば前記第２の給
油路の旋回スクロ−ル端板内に形成された給油路が開口
する旋回スクロ−ル端板と固定スクロ−ル端板との摺動
面により構成される。

【００１３】さらに、前記第２の給油路の旋回スクロ−
ル端板内に形成された給油路の開口端部が旋回スクロ−
ルの旋回運動により移動する範囲内の前記固定スクロ−
ル端板摺動面に円周方向の溝通路を設け、該溝通路と旋
回スクロール端板に設けた給油路の開口部とを、旋回ス
クロールの旋回運動により間欠的に連通させる構成とす
れば、前記両端板の摺動面を確実に潤滑できる。

【００１４】クランク軸内に形成された前記第１の給油
路は、その上流側でクランク軸心側とし、その上方でク
ランク軸心から偏心した位置となるようにクランク軸に
対し斜めに形成してより大きな遠心ポンプ作用をもたせ
ると良い。

【００１５】さらに、前記クランク軸の前記主軸受より
反クランク部側にクランク軸の一端側を支承する副軸受
部を設けたものでは、前記第１の給油路の途中からクラ
ンク軸の外周面に開口しクランク軸の回転による遠心ポ
ンプ作用を利用して前記副軸受部に潤滑油を供給する第
４の給油路を設ける。

【００１６】また、この好ましくは前記旋回軸受部と主
軸受部との間の空間と、前記密閉容器内の空間とを連通
し、前記空間に供給された潤滑油を密閉容器内空間に排
出する排油孔を前記主フレ−ムに形成する。

【００１７】

【作用】スクロール圧縮機構を密閉容器内に納め、密閉
容器内を吐出圧力に維持する一方、旋回スクロールの背
面に固定スクロールと旋回スクロールおよび主フレーム
によって背圧室を形成し、旋回スクロールと主フレーム
との間に設けたシール部材により背圧室を軸受部分とそ
の外側の背圧室と区切る。このため、軸受部分はほぼ吐
出圧力に等しい圧力となり、シール部材外周側の背圧室
は圧縮室に連通する中間孔によって吸入圧力と吐出圧力
との間の圧力に維持される。

【００１８】密閉容器内の吐出圧力下にある潤滑油部と
中間圧力の背圧室とは前記第１及び第２の給油路により
連通され差圧給油路が形成される。さらに、このクラン
ク軸の給油路から径方向に分岐する第３の給油路により
主軸受部を潤滑する。

【００１９】第２の給油路に設けられた絞り部はクラン
ク軸に形成された第１の給油路の通路面積より十分小さ
くされ、クランク軸内の給油路における潤滑油の油圧は
ほぼ吐出圧力に維持される。

【００２０】第２の給油路から旋回スクロールと固定ス
クロールとの端板摺動面に差圧供給された潤滑油は、オ
ルダムリングが設けられた背圧室に流入し、オルダムリ
ング摺動面を潤滑する。

【００２１】クランク軸内の給油路をクランク軸の回転
中心に対して例えばクランク部方向に偏心させたもので
は、クランク軸の径を大きくしないで偏心した給油路を
形成するができる。このように構成することによりクラ
ンク軸内の給油路を流れる際、潤滑油は遠心ポンプ作用
により油圧が上昇する。さらに、径方向に分岐する第３
あるいは第４の給油路内でも遠心ポンプ作用により潤滑
油の油圧をさらに上昇させることができる。

【００２２】クランク軸を水平方向に配置しクランク軸
および各軸受部を吐出圧力の雰囲気内に設置した横型構
造のスクロ−ル圧縮機においても、密閉容器内の吐出圧
力下にある潤滑油と吐出圧力と吸入圧力の中間的な圧力
の背圧室を第１及び第２の給油路で連通し差圧給油路を
形成しているので、差圧給油と遠心給油を組み合わせた
給油が可能となり、確実な給油が行なえる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明のスクロール圧縮機の実施例を
図面に基づき詳細に説明する。

【００２４】図１及び図２は本発明の第１実施例に係る
縦型構造のスクロール圧縮機を示すものである。図にお
いて、１は固定スクロールで、この固定スクロールは端
板１ａと該端板１ａに直立する渦巻状のラップ１ｂを有
し、かつラップ外周側には吸入ポート１ｃを、ラップ中
央部には吐出ポート１ｄを有している。２は旋回スクロ
ールで、旋回スクロール端板２ａと該端板２ａに直立す
る渦巻状のラップ２ｂを有し、ラップの背面中央には旋
回軸受部３０を有している。固定スクロール１と旋回ス
クロール２は互いにラップを内側として噛み合い圧縮室
を形成し、旋回スクロ−ルのラップ２ｂの側面に近い位
置の端板２ａには細径の中間孔２ｅが設けられ、前記圧
縮室と旋回スクロ−ル背面側に設けられた背圧室９とを
連通している。３は主フレームで、その側面（外周面）
にはガス通路３ｄが設けられ、またこの主フレ−ムには
固定スクロール１を複数のボルトで固定し、旋回スクロ
ール端板２ａを固定スクロール１と主フレーム台座部３
ａで挟持している。主フレーム３の中央部にはクランク
軸６を支承する主軸受部３１を有している。前記背圧室
９は旋回スクロール２の背面と、この主フレ−ム３によ
り形成され、この背圧室９は円筒形状に形成された主フ
レーム台座部３ａによって、内側空間９ａと外側空間９
ｂの二つの空間に仕切られ、両空間９ａ，９ｂは旋回ス
クロール２の背面と台座面３ａ間の隙間で連通してい
る。背圧室９の内側空間９ａは前記中間孔２ｅにより圧
縮室に連通している。４は背圧室９と主軸受部３１との
間の位置で主フレーム３に設けたリング状の溝３ｂに保
持されたシール部材で、滑らかに加工された旋回スクロ
ール２の鍔部２ｄと密着して摺動するように設けられて
いる。シール部材４と主軸受部３１との間の位置で主フ
レーム３にその下方空間に連通する排油孔１９が設けら
れ、さらにこの排油孔１９には排油パイプ２０が取付け
られている。

【００２５】前記シ−ル部材４は、例えば、４弗化エチ
レン樹脂などのフッソ樹脂、あるいはポリイミド系樹脂
からなるシ−ルリングなどであり、運転中の圧縮機内部
の条件かで必要なシ−ル性得られるものであればよい。
また、シ−ル部材は１個の例が示されているが、シ−ル
性を高めるためには複数個使用してもよい。

【００２６】５はオルダムリングで、背圧室９の外側の
空間９ｂ内に設けられており、固定スクロール１に対し
旋回スクロール２の自転を防止している。オルダムリン
グ５は直交する二対のキーを有し、旋回スクロールの端
板２ａに設けた一対のキー溝（図示せず）および主フレ
ーム台座部３ａの外側部位置に設けられた一対のキー溝
３ｃに係合している。クランク軸６は電動機７を挟んで
上下に配置された主軸受部３１と副軸受部３２により支
持され、副軸受部３２は密閉容器１４の胴部１４ａに副
フレーム８を介して取り付けられている。

【００２７】クランク軸６にはその内部に軸心（回転中
心）に対してクランク部６ａの偏芯方向へ斜めに設けた
給油路２２を有し、該給油路２２の上端はクランク部の
上端面に開口している。また給油路２２の下端部は給油
パイプ２１をかいして密閉容器下部の潤滑油部に開口し
ている。これら給油路２２及び給油パイプ２１により第
１の給油路が構成される。また、給油路２２から主軸受
部３１の下方端側に向けてクランク軸径方向に分岐する
給油孔（第３の給油路）２２ｂが設けられており、主軸
受部３１には前記第１及び第３の給油路を介して密閉容
器下部の潤滑油が供給される。旋回スクロ−ルはクラン
ク軸のクランク部６ａに旋回軸受部３０を介して支承さ
れ、この旋回軸受部３０には第１の給油路２１，２２を
介しクランク軸上端面の空間２ｈを利用して給油され
る。クランク部端部空間に供給された潤滑油は旋回軸受
部３０の内周面に形成されたスパイラル溝３０ａを介し
て軸受部３０の全体に供給され、軸受部３０の下部空間
にクランク軸６と一体に形成されたスラスト受け部６ｂ
を潤滑後、排油孔１９及び排油パイプ２０を介して密閉
容器下部の潤滑油部に還流される。

【００２８】電動機７は電動機ステーター７ａとクラン
クジク６に固定された電動機ローター７ｂより構成され
る。密閉容器１４の胴部１４ａに取り付けられた副フレ
ーム支え１０には副フレ−ム８が径方向の位置合わせ自
在に数本のボルトで固定され、副フレーム８に固定した
副軸受部３２の軸心が主軸受部３１の軸心に一致するよ
うにしている。副軸受部３２の内面はすべり軸受面とさ
れ、その外面は球面形状として副フレーム８の球面形状
のハウジング内に嵌合された構造で、調心機能を有して
いる。この副軸受部３２には第１の給油路２２から径方
向に分岐された第４の給油路２２ａにより給油される。

【００２９】１１は電動機７の上方の位置でクランク軸
６に圧入固定された主バランスウエイト、１２は電動機
ローター７ｂに固定された副バランスウエイトである。
１３は密閉容器１４の下部に溜められた潤滑油の潤滑油
部で、密閉容器１４内は吐出圧力に保持されている。密
閉容器胴部１４ａには主フレーム３と電動機ステーター
７ａおよび副フレーム支え１０が固定支持されている。

【００３０】１６は圧縮機の吸入口、１７は吐出口で、
これらはそれぞれ密閉容器１４を貫通している。１８は
ガスガイドで密閉容器１４に取付けられるている。給油
パイプ２１は、クランク軸６の下端中心部に圧入されて
おり、給油路２２に連通し、給油パイプ２１の下端は潤
滑油部１３中に開口している。

【００３１】図２に示すように、第１の給油路２２はク
ランク軸上端部空間２ｈを介して旋回スクロール端板内
に設けた給油路２ｆに通じ、給油路２ｆは固定スクロー
ル１と旋回スクロール２の端板摺動面に開口している。
この開口部は旋回運動にともない間欠的に固定スクロー
ル端板面に設けたリング状の溝通路１ｅと連通する。こ
の溝通路１ｅは固定スクロール１と旋回スクロールの端
板面により閉じられた空間を形成している。

【００３２】前記クランク部端部空間２ｈから前記旋回
スクロ−ル端板内を通り旋回スクロ−ル端板と固定スク
ロ−ル端板との摺動部に開口しさらにその後前記背圧室
９に通じるようにして第２の給油路が形成されている。

【００３３】旋回軸受部３０の内面に形成されたスパイ
ラル状の給油溝３０ａはクランク軸６の回転に伴い給油
を促進する方向に粘性ポンプ作用が働くように構成され
ている。◆主軸受部３１は内面をスベリ軸受面とし、こ
の軸受面に下部には第３の給油路２２ｂに対向する位置
に円周溝３１ｂが設けられ、該円周溝３１ｂと軸受上端
面とはスパイラル状の給油溝３１ａで連通されている。
このスパイラル溝３１ａもクランク軸６の回転に伴い給
油を促進する方向に粘性ポンプ作用が働くよう設けられ
ている。

【００３４】また、クランク軸６はスラスト受け部６ｂ
を介して主軸受部３１の上端側に設けられたスラスト軸
受３４により支持される。スラスト軸受３４の軸受面に
は主軸受部の給油溝３１ａに連通する径方向の給油路３
４ａが設けられている。旋回軸受の給油溝３０ａ、主軸
受部の給油溝３１ａはシール部材４の内側の空間に連通
している。

【００３５】次に、上述した実施例の動作を説明する。
◆電動機部７の電動機ローター７ｂの回転によりクラン
ク軸６が回転し、旋回スクロール２は、オルダムリング
５の介在により旋回運動して、冷媒ガスが吸入口１６か
ら吸入ポート１ｃを通り流入し、圧縮室に吸い込まれ
る。旋回スクロール２の旋回運動に伴い冷媒ガスは圧縮
され、吐出ポート１ｄから固定スクロール１の上部空間
に吐出される。この圧縮動作中、適当に昇圧された中間
圧の冷媒ガスの一部は中間孔２ｅを介して背圧室９の内
側の空間９ａに流入し、背圧室９を中間圧に保つ。起動
時、旋回スクロール２は主フレーム台座部３ａに支持さ
れた状態のため、内側空間９ａは閉じられた状態にあ
り、内側空間９ａの圧力は速やかに所定の圧力まで上昇
し、旋回スクロール２を押上げ。旋回スクロール端板２
ａは主フレーム３の台座部３ａと固定スクロール１に挟
持されているため、旋回スクロール２は起動時に傾くこ
となく固定スクロール１に押付けられ、背圧室外側空間
９ｂも所定の圧力まで上昇する。

【００３６】運転の経過により密閉容器１４内の圧力
（吐出圧力）は上昇し、シール部材４の内側の空間はこ
の吐出圧力に保持される。このシール部材１４の内側の
吐出圧力と背圧室９内圧力の合力が旋回スクロール２を
固定スクロール１に押付ける力として作用する。この旋
回スクロール２に対するスラスト力が、圧縮室内のガス
力によって生じる全スラスト力の大きさよりも上回るた
め、旋回スクロール２は固定スクロール１側に押付けら
れ安定した圧縮動作が行われる。なお、必要なスラスト
力を得るため、背圧室圧力は低めとし、シール部材４の
内径を大きくすることも可能である。

【００３７】また、吐出ポート１ｄから固定スクロール
１の上部空間に吐出された高圧ガスは、主フレーム３の
側面のガス通路３ｄを通り、電動機７の上部空間に流入
し、その一部はガスガイド１８に導かれ、電動機７側面
に設けた通路から電動機７下部空間に導かれ、その後再
び電動機７上部空間に流入し、ここで冷媒ガスは電動機
７を冷却すると共に冷媒ガス中の潤滑油は分離され、冷
媒ガスは吐出口１７から圧縮機外へ流出する。一部の潤
滑油はいわゆる油上がりとなって冷媒ガスと共に機外に
流出するが、再び冷媒ガスとともにスクロール圧縮機の
吸入口１６にもどる。一方、分離された潤滑油は重力に
よって下方に流れ落ち密閉容器下部の潤滑油部１３に到
達する。

【００３８】潤滑油は吐出圧力と背圧室圧力の差圧によ
り潤滑油部１３からクランク軸６に固定した給油パイプ
２１を介しクランク軸６内の給油路２２を通り、クラン
ク軸上端面空間２ｈを介して旋回スクロール端板内に設
けた給油路２ｆに通じ、旋回運動に伴って間欠的に固定
スクロール端板面に設けたリング溝１ｅと連通し、固定
スクロール１と旋回スクロール２の端板面を潤滑する。
その後、端板面を給油した潤滑油は背圧室９の外側空間
９ｂに排出され、この空間に設けたれたオルダムリング
５を潤滑し、旋回スクロール２と主フレーム台座３ａの
隙間を通り内側の空間９ａに移動した後中間孔２ｅを通
って圧縮室に流入し、冷媒ガスとともに吐出ポート１ｄ
から吐出される。

【００３９】前記固定スクロール端板面の溝通路１ｅは
固定スクロール１と旋回スクロール２の端板面で閉じら
れた空間を形成している。旋回スクロール端板の給油路
２ｆの開口部は差圧給油路（第２の給油路）の絞り部と
して機能し、この絞り部の通路面積はクランク軸６内の
給油路（第１の給油路）２２に対して十分通路面積を絞
られているので、クランク軸６内の給油路２２内では潤
滑油の油圧は低下せず、また給油路２２はクランク軸６
の回転中心に対してクランクピン部６ａの偏心方向に斜
めに設けられているので、潤滑油が差圧により給油路２
２内を上昇する際に潤滑油は給油路２２内で遠心ポンプ
作用を受け、潤滑油の油圧は吐出圧力よりも上昇する。

【００４０】主軸受部３１には前記第１の給油路２２、
第３の給油路２２ｂを介し円周溝３１ｂに供給され、こ
の円周溝３１ｂからスパイラル状の給油溝３１ａを介し
て潤滑される。このスパイラル溝３１ａはクランク軸６
の回転に伴い給油を促進する方向に粘性ポンプ作用が働
くように設けられているため、給油能力を軸受面内で補
うことができる。

【００４１】また、クランク軸６を支持するスラスト軸
受３４は主軸受部の給油溝３１ａに連通する径方向の給
油路３４ａにより主軸受部３１を給油した潤滑油で給油
される。主軸受部を給油した潤滑油はシール部材４の内
側の空間に到達する。副軸受部３２は第４の給油路２２
ａから給油され、潤滑油は潤滑油部１３に還流する。

【００４２】旋回軸受部３０には、前記第１の給油路及
びクランク軸上端の空間２ｈを介しスパイラル状の給油
溝３０ａを通って潤滑される。このスパイラル溝３１ａ
はクランク軸６の回転に伴い給油を促進する方向に粘性
ポンプ作用が働くように設けられているため給油能力を
軸受面内で補うことができる。旋回軸受部３０を給油し
た潤滑油はシール部材４の内側の空間に到達する。

【００４３】旋回軸受３０、主軸受部３１を給油した潤
滑油は、シール部材４の内側の空間に到達した主フレー
ム３に設けた排油孔１９から排油パイプ２０に導かれ密
閉容器１４の内壁面にそって重力により落下する。

【００４４】このように主軸受部３１、旋回軸受部３０
を給油した潤滑油は冷媒ガス通路と別の経路にて密閉容
器１４下部へ落下するため、冷媒ガスに混合し機外に流
出することなく、密閉容器１４下部の潤滑油部１３に循
環する。

【００４５】本発明の他の実施例を図３，図４により説
明する。◆図において第１実施例と異なる点はクランク
軸内の給油路（第１の給油路）２２をクランク軸６の回
転中心に垂直に設けた点であり、他の構成は第１実施例
と同じである。この実施例の場合、クランク軸内の給油
路２２をクランク軸６の回転中心に設けたため、クラン
ク軸６の生産性が改善される。

【００４６】差圧により潤滑油はクランク軸の給油路２
２内に導くことができ、第１実施例と同様に、クランク
軸の給油路２２内の潤滑油の油圧を吐出圧力に保てるた
め、この給油路から径方向に分岐する第３の給油路２２
ｂ、第４の給油路２２ａに潤滑油を導くことができる。
この径方向に設けられた給油路２２ａ，２２ｂ内でクラ
ンク軸６の回転による遠心ポンプ作用を働かせて潤滑油
の油圧を上げ軸受に給油できる。他の動作は第１実施例
と同じである。

【００４７】本発明の第３実施例を図５、図６により説
明する。◆図は本発明を横型構造のスクロール圧縮機に
採用した場合の実施例である。なお、図６は図５の副軸
受部詳細図である。

【００４８】図に示すように、クランク軸６は水平方向
に配置され、以下に説明する部分以外は図１に示すよう
な縦型のスクロール圧縮機と同じである。

【００４９】横型のスクロール圧縮機においては、電動
機ローター７ｂは電動機ステーター７ａに対して主軸受
部３１側に多少ずらして組付けられている。また、クラ
ンク軸６が水平方向に移動した場合に、クランク軸６の
クランク部６ａ側の端面が旋回軸受内の旋回スクロール
端板面と接触し、クランク軸のスラスト受け部６ｂ上端
面と旋回スクロールの鍔部２ｄとは接触しないよう両隙
間を設定している。

【００５０】クランク軸６は縦型の構造と同じく、電動
機７を挟んで位置する主フレーム３に設けた主軸受部３
１と副フレーム８に設けた副軸受部３２で支持される。
副軸受部３２は内面をスベリ軸受面とし、スベリ軸受面
にスパイラル状の給油溝３２ａを有している。副軸受部
３２は外面を球面形状とし、副フレーム８の球面形状の
ハウジング内に微小隙間を持って嵌合された構造で、調
心機能を有している。副フレーム８は、縦型の構造と同
じく副軸受部３２の軸心を主軸受部３１の軸心に位置合
わせした上、副フレーム支え１０に数本のボルトで固定
されている。給油パイプ２１は副フレーム８に圧入され
ており、クランク軸６の副軸受部３２側の端面を介して
給油路２２に連通している。給油パイプ２１の下端部は
潤滑油１３中に開口している。

【００５１】次に、本実施例の動作を説明する。冷媒ガ
スの圧縮機構は縦型のスクロール圧縮機と同じであり説
明を省略する。但し、クランク軸６は水平に支持されて
おり、その自重などは主軸受部３１と副軸受部３２で支
持される。電動機ローター７ｂは電動機ステーター７ａ
に対して主軸受部側に多少ずらして組付けられているた
め、クランク軸６は副軸受部３２側に方向に磁気推力を
受ける。この磁気推力により運転中クランク軸６は主軸
受部３１の端側に設けられたスラスト軸受３４に密着し
摺動する。起動時などの過渡期に、クランク軸６が水平
方向に移動場合にも、クランク軸６のクランク部６ａ側
の端面が先に旋回スクロール端板面２ｇが接触するた
め、旋回スクロール２のシール部材４との摺動面である
鍔部２ｄは傷付かない。

【００５２】吐出圧力と背圧室圧力の差圧により、潤滑
油は副フレーム８に取付けられた給油パイプ２１を介し
て密閉容器下部の潤滑油部１３からクランク軸６の副軸
受部３２の端面空間を経て、クランク軸の給油路２２に
導かれる。副軸受部３２は副軸受部の端面空間よりスパ
イラル状の給油溝３２ａを介して給油される。スパイラ
ル溝３２ａはクランク軸６の回転にともない給油を促進
する方向に粘性ポンプ作用が働くように設けられており
給油能力を軸受面内で補うことができる。

【００５３】主軸受部３１、旋回軸受部３０などへの給
油は第１実施例に示した縦型のスクロール圧縮機と同じ
であり説明を省略する。

【００５４】以上説明した第１乃至第３の実施例のよう
に給油通路を構成することで、縦型のスクロール圧縮機
と横型のスクロール圧縮機ともに、差圧により吐出圧力
に保たれた潤滑油をクランク軸の給油路内に導くことが
でき、このクランク軸内の第１の給油路から径方向に分
岐する第３の給油路に潤滑油を導き、クランク軸の回転
による遠心ポンプ作用により潤滑油の油圧を上げて主軸
受部３１へ給油できる。

【００５５】また、旋回スクロール端板内に形成した給
油路を旋回スクロールと固定スクロールの端板面に開口
する構成としたことにより、端板摺動面は差圧給油さ
れ、更に給油後の潤滑油をオルダムリングを組込んだ背
圧室に排出する構造としたことにより、潤滑油はオルダ
ムリングの摺動面を潤滑し、中間孔２ｅを通って圧縮室
に入り、冷媒ガスと共に吐出され、密閉容器下部の潤滑
油部に還流する。以上によりスクロール圧縮機の全摺動
面に給油できる。

【００５６】本実施例によれば差圧給油と遠心ポンプ作
用による給油を組み合わせているので、遠心ポンプ作用
のみによる給油方法ではポンプ能力が低下する低速運転
時においても各摺動面への給油が可能となり、可変速仕
様のスクロール圧縮機における給油を常に確実に行なう
ことができる。

【００５７】また、各軸受部への給油は遠心ポンプ作用
をプラスした給油とし、スクロ−ル端板面などの給油は
差圧給油のみとして給油系を分けたことにより、軸受部
と端板部の給油量を独立に設定することができ、各摺動
部に必要十分な潤滑油を給油できる。

【００５８】横型のスクロール圧縮機の場合、従来はク
ランク軸の給油路に潤滑油を導くことができず、遠心ポ
ンプ作用を単独に利用した給油方法をとることはできな
かったが、本発明では差圧により潤滑油をクランク軸の
給油路内に導くことができるので縦型のスクロール圧縮
機と同様に差圧と遠心ポンプ作用を合わせた給油が可能
となる。

【００５９】また、クランク軸内の給油路をクランク軸
回転中心に対してクランクピン方向に偏心させた構造と
することにより、クランク軸の径寸法を大きくすること
なく、給油路を流れる際に遠心ポンプ作用を得て潤滑油
の油圧を上昇させることができ、さらに径方向に分岐す
る給油孔内でも遠心ポンプ作用により潤滑油の油圧が上
昇し、各軸受部への給油が可能となる。

【００６０】さらに本発明では、クランク軸内の給油路
の径を径方向に分岐する給油孔に対して比較的太い径に
設定することが可能であり、この太い部分で遠心ポンプ
作用を得ることができ給油性能をより向上できる。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば以下の効果が得られる。
◆ （１）吐出圧力下にある潤滑油とこれより低圧部（例え
ば中間圧力の背圧室）を連通した第１、第２の給油路を
設け、第２の給油路には絞り部を設け、さらにクランク
軸内に設けた給油路から径方向に分岐し主軸受部に至る
第３の給油路を備えているので、差圧給油と遠心ポンプ
作用を併用した給油とすることができ、低速運転時にお
いても各摺動面への給油が確実に可能となるから、可変
速スクロール圧縮機としても常に安定した給油を行なう
ことができる。

【００６２】（２）差圧により給油を併用した構造であ
るため、横型のスクロール圧縮機とした場合でも潤滑油
をクランク軸の給油路内に導くことができるから、遠心
ポンプ作用と併用した給油構造とすることができ、縦型
スクロール圧縮機と同様に低速時でも確実な給油が行な
える。この結果、例えば縦型のスクロール圧縮機と主要
部品を共用したスクロール圧縮機の横型化も可能とな
り、生産設備と主要部品を共用して横型のスクロール圧
縮機と縦型のスクロール圧縮機を共に生産するようなこ
とも可能となる。

【００６３】（３）主軸受部を遠心ポンプ給油とし、端
板面を差圧給油として給油系を分けたため、主軸受部と
端板部の給油量を独立に設定でき、各摺動部に必要十分
な潤滑油を給油できる。このため給油不足による摺動面
の過熱や、給油過多によるスクロール圧縮機の性能低下
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すスクロール圧縮機
の縦断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示すスクロール圧縮機
の縦断面図である。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】本発明の第３の実施例を示すスクロール圧縮機
を示すの縦断面図である。

【図６】図４の副軸受部の拡大図である。

【符号の説明】

１：固定スクロール、１ａ：端板、１ｂ：ラップ、１
ｃ：吸入ポート、１ｄ：吐出ポート、１ｅ：溝通路、
２：旋回スクロール、２ａ：端板、２ｂ：ラップ、２
ｄ：鍔部、２ｅ：中間孔、２ｆ：給油路、２ｇ：端板
面、２ｈ：クランクジク上端の空間、３：主フレーム、
３ａ：台座、３ｂ：リング溝、３ｃ：キー溝、３ｄ：ガ
ス通路、４：シール部材、５：オルダムリング、６：ク
ランク軸、６ａ：クランク部、６ｂ：スラスト受け部、
７：電動機部、７ａ：ステーター、７ｂ：ローター、
８：副フレーム、９：背圧室、１０：副フレーム支え、
１１：主バランスウエイト、１２：副バランスウエイ
ト、１３：潤滑油部、１４：密閉容器、１４ａ：胴部、
１６：吸入口、１７：吐出口、１８：ガスガイド、１
９：排油孔、２０：排油パイプ、２１，２２：第１の給
油路（２１…給油パイプ、２２…給油路）、２２ａ：第
４の給油路、２２ｂ：第３の給油路、２２ｃ：給油路、
３０：旋回軸受部、３０ａ，３１ａ，３２ａ：スパイラ
ル溝、３１：主軸受部、３１ｂ：円周溝、３２：副軸受
部、３４：スラスト軸受、３４ａ：給油路。

フロントページの続き (72)発明者 植田 英之 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 肥田 毅士 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定スクロール及び旋回スクロールと、該
   旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、該クラ
   ンク軸を主軸受部を介して支持する主フレームとを備え
   る圧縮機構部、及び該圧縮機構部を収納し、吐出圧力に
   維持され、かつ潤滑油部を有する密閉容器により構成さ
   れたスクロール圧縮機において、 前記吐出圧力下にある潤滑油部から前記クランク軸内を
   通りクランク部端部の空間に通じる第１の給油路と、 前記クランク部端部空間から前記旋回スクロ−ル端板内
   を通り低圧部に通じかつその途中に通路面積を絞る絞り
   部を持つ第２の給油路と、 前記第１の給油路の途中からクランク軸の外周面に開口
   しクランク軸の回転による遠心ポンプ作用を利用して前
   記主軸受部に潤滑油を供給する第３の給油路とを備える
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】固定スクロール及び旋回スクロールと、こ
   れら固定スクロール及び旋回スクロールのラップを噛み
   合わせて形成された圧縮室と、前記旋回スクロールを旋
   回軸受部を介して旋回運動させるクランク軸と、該クラ
   ンク軸を主軸受部を介して支持する主フレームとを備え
   る圧縮機構部、 該圧縮機構部を駆動する電動機部、及び前記圧縮機構部
   及び電動機部を収納すると共に吐出圧力に維持されかつ
   潤滑油部を有する密閉容器、 により構成されたスクロール圧縮機において、 前記吐出圧力下にある潤滑油部から前記クランク軸内を
   通りクランク部端部の空間に通じる第１の給油路と、 前記クランク部端部空間から前記旋回スクロ−ル端板内
   を通り旋回スクロ−ル端板と固定スクロ−ル端板との摺
   動部に開口しさらにその後低圧部に通じる第２の給油路
   と、 前記第１の給油路の途中からクランク軸の外周面に開口
   しクランク軸の回転による遠心ポンプ作用を利用して前
   記主軸受部に潤滑油を供給する第３の給油路とを備え、 前記第２の給油路にはその途中に通路面積を絞る絞り部
   を持つことを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 【請求項３】密閉容器内に端板と端板に直立する渦巻状
   のラップを有する固定スクロール及び旋回スクロール
   と、これら固定スクロール及び旋回スクロールを互いに
   ラップを内側として噛み合わせて形成された圧縮室と、
   前記旋回スクロールを旋回軸受部を介して旋回運動させ
   るクランク軸と、該クランク軸を主軸受部を介して支持
   する主フレームとを備える圧縮機構部、 該圧縮機構部を駆動する電動機部、 前記圧縮機構部及び電動機部を収納しかつ圧縮機構部の
   吐出口に連通されて吐出圧力に維持されると共にその下
   部には潤滑油部を有する密閉容器、及び旋回スクロール
   と固定スクロールと主フレームとにより旋回スクロール
   の背面に形成され吐出圧力と吸入圧力との間の圧力にさ
   れる背圧室により構成されたスクロール圧縮機におい
   て、 旋回スクロールと主フレームとの間に設けられ前記背圧
   室と前記各軸受部とを仕切って前記各軸受部をほぼ吐出
   圧力にするためのシール部材と、 前記吐出圧力下にある潤滑油部から前記クランク軸内を
   通りクランク部端部の空間に通じる第１の給油路と、 前記クランク部端部空間から前記旋回スクロ−ル端板内
   を通り旋回スクロ−ル端板と固定スクロ−ル端板との摺
   動部に開口しさらにその後前記背圧室に通じる第２の給
   油路と、 前記第１の給油路の途中からクランク軸の外周面に開口
   しクランク軸の回転による遠心ポンプ作用を利用して前
   記主軸受部に潤滑油を供給する第３の給油路とを備え、 前記第２の給油路にはその途中に通路面積を絞る絞り部
   を持つことを特徴とするスクロール圧縮機。
4. 【請求項４】請求項３において、前記絞り部は、前記第
   ２の給油路の旋回スクロ−ル端板内に形成された給油路
   が開口する旋回スクロ−ル端板と固定スクロ−ル端板と
   の摺動面により構成されることを特徴とするスクロール
   圧縮機。
5. 【請求項５】請求項３または４において、前記第２の給
   油路の旋回スクロ−ル端板内に形成された給油路の開口
   端部が旋回スクロ−ルの旋回運動により移動する範囲内
   の前記固定スクロ−ル端板摺動面に円周方向の溝通路を
   設け、該溝通路と旋回スクロール端板に設けた給油路の
   開口部とを、旋回スクロールの旋回運動により間欠的に
   連通させる構成としたことを特徴とするスクロール圧縮
   機。
6. 【請求項６】請求項３において、前記背圧室にオルダム
   リングが設けられ、前記第２の給油路から差圧給油され
   た潤滑油で前記オルダムリングの摺動面を潤滑すること
   を特徴とするスクロール圧縮機。
7. 【請求項７】請求項３において、クランク軸内に形成さ
   れた前記第１の給油路は、その上流側でクランク軸心側
   とし、その上方でクランク軸心から偏心した位置となる
   ようにクランク軸に対し斜めに形成したことを特徴とす
   るスクロール圧縮機。
8. 【請求項８】請求項３において、前記クランク軸の前記
   主軸受より反クランク部側にクランク軸の一端側を支承
   する副軸受部を設け、前記第１の給油路の途中からクラ
   ンク軸の外周面に開口しクランク軸の回転による遠心ポ
   ンプ作用を利用して前記副軸受部に潤滑油を供給する第
   ４の給油路を設けたことを特徴とするスクロール圧縮
   機。
9. 【請求項９】請求項３において、前記旋回軸受部と主軸
   受部との間の空間と、前記密閉容器内の空間とを連通
   し、前記空間に供給された潤滑油を密閉容器内空間に排
   出する排油孔を前記主フレ−ムに形成したことを特徴と
   するスクロール圧縮機。
10. 【請求項１０】請求項３において、前記第１の給油路
    は、クランク軸内に形成された給油路の一端部と前記潤
    滑油部とを接続する給油パイプを備えることを特徴とす
    るスクロール圧縮機。
11. 【請求項１１】請求項７において、クランク軸内に形成
    した給油路をクランク軸心に対してクランク部方向に偏
    心させたことを特徴とするスクロ−ル圧縮機。
12. 【請求項１２】固定スクロール及び旋回スクロールと、
    水平方向に配置され前記旋回スクロールを旋回運動させ
    るクランク軸と、該クランク軸のクランク部側を主軸受
    部を介して支持する主フレームと、これらの機器を収納
    し吐出圧力に維持されかつ潤滑油部を有する密閉容器と
    を備えた横型構造のスクロ−ル圧縮機において、 前記密閉容器に取り付けられクランク軸の反クランク部
    側端部を支持する副軸受部と、 前記吐出圧力下にある潤滑油部から、密閉容器に取り付
    けられた給油パイプ及び前記クランク軸内に形成した給
    油路を通りクランク部端部の空間に通じる第１の給油路
    と、 前記クランク部端部空間から前記旋回スクロ−ル端板内
    を通り低圧部に通じかつその途中に通路面積を絞る絞り
    部を持つ第２の給油路と、 前記第１の給油路の途中からクランク軸の外周面に開口
    しクランク軸の回転による遠心ポンプ作用を利用して前
    記主軸受部に潤滑油を供給する第３の給油路と、 前記第１の給油路の途中からクランク軸の外周面に開口
    しクランク軸の回転による遠心ポンプ作用を利用して前
    記副軸受部に潤滑油を供給する第４の給油路とを備える
    ことを特徴とするスクロール圧縮機。