JPH0726616B2 - スクロール型流体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧縮機などに用いられる両系回転式のスクロ
ール型流体装置に関し、特に、従動スクロール側の給油
機構に係るものである。

（従来の技術） 一般に、この種の両系回転式のスクロール型圧縮機に
は、特開昭62-191685号公報に開示されているように、
各々鏡板の前面に渦巻状のラップが立設されると共に、
背面に駆動軸及び従動軸が連結されて成る駆動スクロー
ルと従動スクロールとが互いに各ラップを噛合して密閉
ケーシング内に並設収納され、上記駆動軸および従動軸
はそれぞれ鏡板背面側に設けられたフレームに回転自在
に嵌合されて各スクロールがフレームに支持されると共
に、該駆動軸及び従動軸の軸心が所定間隔を存するよう
に両スクロールが配設されて構成されている。

そして、上記駆動スクロールを回転すると、該回転に伴
って従動スクロールが同期して回転する一方、上記鏡板
間には両ラップによって密閉室が形成され、該密閉室が
中心方向に移動しつつ収縮して流体を圧縮している。

（発明が解決しようとする課題） 上述したスクロール型流体装置において、各スクロール
は鏡板の背面側にてフレームに支持されているため、駆
動軸とフレーム間の軸受にはケーシング底部の油溜めよ
り駆動軸を介して潤滑油を容易に供給することができ
る。ところが、従動軸とフレーム間の軸受には上記油溜
めとの間に回転機構であるスクロール機構があるので、
給油ポンプより給油管を介して従動側フレームの油溜め
に供給し、該油溜めより従動側軸受に給油している。

しかしながら、これでは給油管を配設しなければなら
ず、構造が複雑になるという問題があった。特に、上記
給油管をケーシングの底部より上部に亘って配設するの
で、ケーシング全体が大型化するという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、駆動スク
ロールの回転を従動スクロールに伝達する連結ピンを利
用して従動側軸受に給油することにより、簡単な構造で
もって確実に給油できるようにすることを目的とするも
のである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、請求項（１）に係る発明が
講じた手段は、第１図に示すように、先ず、各々鏡板
（31），（41）の前面に渦巻状のラップ（32），（42）
が立設されると共に、背面に駆動軸（33）及び従動軸
（43）が連結されて成る駆動スクロール（３）と従動ス
クロール（４）とが各ラップ（32），（42）を噛合して
ケーシング（２）内に並設され、上記駆動軸（33）及び
従動軸（43）は軸心が所定間隔を存するように上記鏡板
（31），（41）背面側に設けられた駆動側フレーム
（５）及び従動側フレーム（６）にそれぞれ軸受（3
4），（44）を介して嵌合され、該両フレーム（５），
（６）間が低圧室（2b）に、従動側フレーム（６）の背
面側が高圧室（2a）にそれぞれ形成されたスクロール型
流体装置を対象にしている。

そして、上記鏡板（31），（41）の外周縁間に上記駆動
スクロール（３）の回転に伴って従動スクロール（４）
が同期して回転するように両端部が各鏡板（31），（4
1）に係合した複数本の連結ピン（７），（７），…が
立設され、少なくとも１本の連結ピン（７）には両端に
貫通する貫通路（73）が穿設されている。更に、上記駆
動スクロール（３）の駆動軸（33）及び鏡板（31）には
一端が上記ケーシング（２）底部に形成された油溜め
（23）に、他端が上記連結ピン（７）の貫通路（73）に
連通して該貫通路（73）に潤滑油を導く給油路（８）が
形成されている。加えて、上記従動スクロール（４）に
は一端が上記連結ピン（７）の貫通路（73）に連通して
潤滑油を上記従動側軸受（44）に供給する供給手段
（９）が設けられた構成としている。

また、請求項（２）に係る発明が講じた手段は、上記請
求項（１）の発明において、給油手段（９）は、一端が
連結ピン（７）の貫通路（73）に連通し、他端が鏡板
（41）の背面に開口する給油路（91）と、従動側フレー
ム（６）と鏡板（41）との間に形成されて上記給油路
（91）からの潤滑油を軸受（44）に導く供給空間（92）
とより構成され、また、請求項（３）に係る発明が講じ
た手段は、上記供給空間（92）に求心ポンプ（93）が設
けられた構成としている。

また、請求項（４）に係る発明が講じた手段は、第２図
に示すように、上記請求項（１）の発明において、従動
軸（43）と従動側フレーム（６）間における高圧室（2
a）側の端部にはシール部材（47）が設けられる一方、
給油手段（９）は、従動スクロール（４）の鏡板（41）
及び従動軸（43）に形成され、一端が連結ピン（７）の
貫通路（73）に連通し、他端が従動軸（44）の外周面に
開口する給油路（94）で構成されている。

（作用） 上記構成により、請求項（１）に係る発明では、駆動軸
（33）を回転すると、駆動スクロール（３）が回転して
鏡板（31）が回転し、該鏡板（31）と従動スクロール
（４）の鏡板（41）との間に連結ピン（７）が設けられ
ているので、上記駆動スクロール（３）の回転により従
動スクロール（４）が該駆動スクロール（３）に同期し
て回転することになる。

この両スクロール（３），（４）の回転により両ラップ
（32），（42）間に密閉室（13）が形成されると共に、
該密閉室（13）が、例えば、中心に向って移動しつつ収
縮し、流体を圧縮する。

一方、上記ケーシング（２）底部の油溜め（23）より潤
滑油は駆動スクロール（３）の給油路（８）を通り、上
記連結ピン（７）の貫通路（73）を介して従動スクロー
ル（４）側に供給される。そして、上記潤滑油は連結ピ
ン（７）より給油手段（９）によって従動側軸受（44）
に供給され、具体的に請求項（２）に係る発明では、潤
滑油は連結ピン（７）より給油路（91）を介して鏡板
（41）背面側の供給空間（92）に流れ、従動側軸受（4
4）に導かれる一方、請求項（３）に係る発明では、供
給空間（92）において潤滑油は求心ポンプ（93）で加圧
されて軸受（44）に供給される。

また、請求項（４）に係る発明では、従動側軸受（44）
部分がシール部材（47）によって低圧雰囲気になり、潤
滑油は連結ピン（７）より給油路（94）を通って軸受
（44）に供給される。

（発明の効果） 従って、請求項（１）及び（２）に係る発明によれば、
両スクロール（３），（４）を連結する連結ピン（７）
を介して潤滑油を従動スクロール（４）側に導くように
したために、従来のように給油管を配設することなく潤
滑油を従動スクロール（４）側に導くことができるの
で、簡単な構造でもって従動側軸受（44）への給油を行
うことができる。

また、両スクロール（３），（４）の連結ピン（７）を
利用しているので、部品点数を少なくすることができ、
装置全体の小型化を図ることができる。

また、請求項（３）に係る発明によれば、求心ポンプ
（93）を設けているので、従動側軸受（44）に確実に給
油することができる。

また、請求項（４）に係る発明によれば、従動側軸受
（44）部分が低圧雰囲気となるので、該軸受（44）への
給油を容易に行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図に示すように、（１）は両系回転式のスクロール
型流体装置であって、冷凍装置における圧縮機に用いら
れ、冷媒ガスを圧縮して吐出するものである。

該スクロール型流体装置（１）は密閉ケーシング（２）
内にスクロール機構（11）が収納されると共に、駆動モ
ータ（12）が収納されて成り、該スクロール機構（11）
は駆動スクロール（３）と従動スクロール（４）とがそ
れぞれフレーム（５），（６）に支持されて構成されて
いる。該両フレーム（５），（６）は略円盤状に形成さ
れ、それぞれ上記各スクロール（３），（４）の背面側
に位置するように所定間隔を存して平行に設けられてい
る。そして、該両フレーム（５），（６）は外周面にて
上記ケーシング（２）に固定され、中央部に上記各スク
ロール（３），（４）を回転自在に支持する軸孔（5
1），（61）が上下方向に穿設されており、該両軸孔（5
1），（61）は軸心が半径方向に所定間隔を存するよう
に形成されている。

上記両スクロール（３），（４）は、円盤状に形成され
た鏡板（31），（41）の前面に渦巻状（インボリュート
状）に形成されたラップ（32），（42）が立設されて構
成され、該両鏡板（31），（41）の前面を互いに対面さ
せて上記両フレーム（５），（６）間に並設されると共
に、上記各ラップ（32），（42）が互いに噛合されてい
る。更に、上記駆動スクロール（３）の鏡板（31）背面
（下面）には駆動軸（33）が、上記従動スクロール
（４）の鏡板（４）背面（上面）には従動軸（43）がそ
れぞれ上記各フレーム（５），（６）の軸孔（51），
（61）にラジアル軸受（34），（44）を介して回転自在
に嵌挿されている。また、上記各鏡板（31），（41）と
各フレーム（５），（６）との間にはスラスト軸受（3
5），（45）が介設されて上記各スクロール（３），
（４）がフレーム（５），（６）に支持されている。そ
して、上記駆動軸（33）はケーシング（２）内の底部に
まで延長され、上記駆動モータ（12）のロータ（12a）
に嵌挿されており、該駆動モータ（12）のステータ（12
b）はケーシング（２）に固定されている。

また、上記駆動軸（33）と従動軸（43）とは、駆動軸心
(O₁)と従動軸心(O₂)とが半径方向に所定間隔を存して互
いに偏心して設けられており、上記駆動スクロール
（３）の回転に従って連結ピン（７）を介して従動スク
ロール（４）が同期回転し、相対的に一方のスクロール
（３）又は（４）が他方のスクロール（４）又は（３）
に対して公転のみ行うように構成されている。一方、上
記各ラップ（32），（42）は先端面が相対面する鏡板
（31），（41）に接すると共に、内周側面及び外周側面
が複数箇所で接触し、この接触間が密閉室（13）に形成
され、該密閉室（13）が両スクロール（３），（４）の
中心に向って移動しつつ収縮するように構成されてい
る。

上記ケーシング（２）内は従動側フレーム（６）によっ
て該フレーム（６）上方が高圧室（2a）に、上記両フレ
ーム（５），（６）間が低圧室（2b）に、駆動側フレー
ム（５）によって該フレーム（５）の下方が高圧室（2
c）にそれぞれ区画形成されている。そして、上記ケー
シング（２）の側面には低圧室（2b）に連通して吸入管
（21）が、上部には高圧室（2a）に連通して吐出管（2
2）がそれぞれ接続され、該吸入管（21）より導入した
低圧冷媒ガスが低圧室（2b）より密閉室（13）に流入す
るように構成されている。更に、上記従動スクロール
（４）には中心部に吐出通路（46）が鏡板（41）の前面
から従動軸（43）の端面（上面）に亘って穿設され、上
記密閉室（13）より高圧冷媒ガスが高圧室（2a）に流出
するように構成され、従動側ラジアル軸受（44）部分が
高圧雰囲気となっている。更にまた、上記ケーシング
（２）内の底部は潤滑油の油溜め（23）に成っており、
上記駆動軸（33）の下端部が浸漬されている。

次に、本発明の特徴とする上記連結ピン（７）及び給油
機構について説明する。

該連結ピン（７）は上記両スクロール（３），（４）の
鏡板（31），（41）間に複数本（例えば、４本）立設さ
れており、両鏡板（31），（41）間に亘る大径部（71）
と、該大径部（71）の上端に突設された小径部（72）と
より成り、大径部（71）の下端が駆動側鏡板（31）の前
面（上面）外周縁に固定されている。そして、上記小径
部（72）は従動側鏡板（41）の前面（下面）外周縁に形
成された凹部（4a）に挿入されて該鏡板（41）に係合
し、該凹部（4a）は小径部（72）より大径で且つ高く形
成されると共に、大径部（71）の上端面で閉塞されてい
る。また、上記複数の連結ピン（７），（７），…のう
ち相対称位置の２本の連結ピン（７），（７）には大径
部（71）の下端面より小径部（72）の上端面に貫通する
貫通路（73）が穿設され、該貫通路（73）の上端が上記
凹部（4a）に連通している。

一方、上記駆動スクロール（３）には給油路（８）が、
従動スクロール（４）には給油手段（９）がそれぞれ設
けられている。該給油路（８）は駆動軸（33）に穿設さ
れた縦路部（81）と鏡板（31）に穿設された横路部（8
2）とより略Ｔ字状に形成され、該縦路部（81）の下端
が上記油溜め（23）に、上端が横路部（82）の中央部に
連通されると共に、該横路部（82）の両端部が連結ピン
（７）の貫通路（73）下端に連通されている。そして、
上記縦路部（81）より分岐した分岐路（83）の一端は駆
動軸（33）の外周面における軸受（34）部分に開口し、
上記高圧室（2c）の高圧冷媒圧力により潤滑油が油溜め
（23）から縦路部（81）を経て駆動側ラジアル軸受（3
4）に供給されると共に、横路部（82）において駆動ス
クロール（３）の回転による遠心力が付加され、連結ピ
ン（７）の貫通路（73）を経て凹部（4a）に供給される
ように構成され、該凹部（4a）が油溜めになっている。

上記給油手段（９）は、従動スクロール（４）の鏡板
（41）に形成された給油路（91）と、該従動側鏡板（4
1）と従動側フレーム（６）との間に形成された供給空
間（92）と、求心ポンプ（93）とより構成されている。
そして、上記給油路（91）の一端は凹部（4a）に連通
し、他端は従動側鏡板（41）の背面（上面）で且つスラ
スト軸受（45）の内側に開口されている。上記供給空間
（92）は上記スラスト軸受（45）の内側より従動側軸受
（44）に亘って形成されると共に、従動側フレーム
（６）に形成された油溜め用の周回溝（92a）を備えて
おり、上記スラスト軸受（45）がシール部材を兼用して
いる。また、上記求心ポンプ（93）は、第２図に示すよ
うに、螺旋溝（93a）を備えたねじ溝型ポンプで構成さ
れ、上記従動フレーム（６）における周回溝（92a）の
内側に設けられ、供給空間（92）の潤滑油を従動側軸受
（44）に圧送するように形成されている。

次に、このスクロール型流体装置（１）の圧縮動作につ
いて説明する。

先ず、駆動モータ（12）を駆動して駆動軸（33）を回転
すると、駆動スクロール（３）が駆動軸（33）の軸心(O
₁)を中心に回転し、鏡板（31）が回転するので、連結ピ
ン（７）も回転する。そして、該連結ピン（７）の小径
部（72）が従動スクロール（４）の鏡板（41）に係合し
ているので、該連結ピン（７）の回転により従動スクロ
ール（４）が回転し、しかも、該従動スクロール（４）
は駆動スクロール（３）に同期して回転し、この同期回
転に従って一方のスクロール（３）又は（４）に対して
他方のスクロール（４）又は（３）が相対的に公転のみ
行うことになる。この公転に伴ってラップ（32），（4
2）の接触箇所が中心に向って移動すると共に、ラップ
（32），（42）間に密閉室（13）が該ラップ（32），
（42）の外周端より形成され、該密閉室（13）が中心の
吐出通路（46）に向って渦巻上に移動しつつ収縮するこ
とになる。

一方、低圧冷媒ガスは吸入管（21）よりケーシング
（２）内の低圧室（2b）を介して上記密閉室（13）に流
入する。そして、該密閉室（13）の収縮により低圧冷媒
ガスが圧縮されて高圧冷媒ガスになり、該高圧冷媒ガス
は吐出通路（46）を通り、高圧室（2a）に流入した後、
吐出管（22）より吐出される。

また、上記駆動側フレーム（５）下方の高圧室（2c）に
は高圧冷媒ガスが導入されて油溜め（23）の潤滑油が駆
動スクロール（３）の給油路（８）に圧送され、縦路部
（81）より分岐路（83）を経て駆動側ラジアル軸受（3
4）に供給される。更に、上記縦路部（81）の潤滑油は
横路部（82）に流れ、該横路部（82）において駆動スク
ロール（３）の回転により遠心力が付加され、連結ピン
（７）の貫通路（73）を通って従動スクロール（４）の
凹部（4a）に流入する。そして、該凹部（4a）の潤滑油
は従動スクロール（４）の給油路（91）を通って供給空
間（92）に流入し、該供給空間（92）において従動スク
ロール（４）の回転により求心ポンプ（93）がポンプ作
用を発揮し、潤滑油が加圧されて従動側ラジアル軸受
（44）に供給される。

従って、両スクロール（３），（４）を連結する連結ピ
ン（７）を介して潤滑油を従動スクロール（４）側に導
くようにしたために、従来のように給油管を配設するこ
となく潤滑油を従動スクロール（４）側に導くことがで
きるので、簡単な構造でもって従動側ラジアル軸受（4
4）への給油を行うことができ、該軸受（44）の潤滑を
確実に行うことができる。

また、両スクロール（３），（４）の連結ピン（７）を
利用しているので、部品点数を少なくすることができ、
装置全体の小型化を図ることができる。

また、求心ポンプ（93）を設けているので、従動側ラジ
アル軸受（44）に確実に給油することができる。

第３図は他の実施例を示し、前実施例の従動側ラジアル
軸受（44）部分が高圧雰囲気に構成されていたのに代え
て、低圧雰囲気に構成したものである。

つまり、従動軸（45）の上端部である高圧室（2a）側の
端部にはフレーム（６）との間にシール部材であるメカ
ニカルシール（47）が介設されていて、該メカニカルシ
ール（47）より鏡板（41）側が低圧雰囲気に構成されて
いる。

一方、従動スクロール（４）の給油手段（９）は給油路
（94）で形成され、該給油路（94）は、鏡板（41）に形
成された凹部（4a）に一端が連結し、該端部より鏡板
（41）の求心方向に延び、内端より従動軸（43）の軸方
向に延び、他端が従動軸（43）の外周面に開口して形成
されている。

従って、上記従動スクロール（４）の給油路（94）にお
ける従動軸（43）の開口部が低圧雰囲気であるので、連
結ピン（７）を通った潤滑油は凹部（4a）より上記給油
路（94）を通り、従動側ラジアル軸受（44）に容易に供
給される。

第４図及び第５図は連結ピン（７）の他の実施例を示
し、該連結ピン（７）の小径部（72）にローラ（74）が
回転自在に嵌合され、該ローラ（74）が鏡板（41）の凹
部（4a）に挿入されると共に、該ローラ（74）が凹部
（4a）の内側面を転動するように構成されている。従っ
て、上記ローラ（74）が凹部（4a）の内側面に転がり接
触して動力が伝達されるので、滑り接触する場合に比し
て動力伝達効率を向上させることができると同時に、潤
滑油がローラ（74）と凹部（4a）及び小径部（72）との
間に確実に供給される。

尚、上記各実施例において、２本の連結ピン（７）に貫
通路（73）を形成したが、該貫通路（73）は１本の連結
ピン（７）のみでもよく、逆に、３本以上の連結ピン
（７）に形成してもよい。

また、駆動側フレーム（５）の背面側（下方）を低圧室
としてもよく、その際、駆動軸（33）の下端部に給油ポ
ンプを設けて潤滑油を給油路（８）に導くようにする。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はスクロール型流
体装置の縦断面図、第２図は従動側フレームの正面図で
ある。第３図は他の実施例を示すスクロール型流体装置
の縦断面図、第４図は連結ピンの他の実施例を示す拡大
断面図、第５図は同断面平面図である。 （１）……スクロール型流体装置 （２）……ケーシング （2a），（2c）……高圧室 （2b）……低圧室 （３）……駆動スクロール （４）……従動スクロール （５），（６）……フレーム （７）……連結ピン （８）……給油路 （９）……給油手段 （31），（41）……鏡板 （32），（42）……ラップ （33）……駆動軸 （43）……従動軸 （47）……メカニカルシール （34），（44）……ラジアル軸受 （73）……貫通路 （91），（94）……給油路 （92）……供給空間 （93）……求心ポンプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々鏡板（31），（41）の前面に渦巻状の
   ラップ（32），（42）が立設されると共に、背面に駆動
   軸（33）及び従動軸（43）が連結されて成る駆動スクロ
   ール（３）と従動スクロール（４）とが各ラップ（3
   2），（42）を噛合してケーシング（２）内に並設さ
   れ、上記駆動軸（33）及び従動軸（43）は軸心が所定間
   隔を存するように上記鏡板（31），（41）背面側に設け
   られた駆動側フレーム（５）及び従動側フレーム（６）
   にそれぞれ軸受（34），（44）を介して嵌合され、該両
   フレーム（５），（６）間が低圧室（2b）に、従動側フ
   レーム（６）の背面側が高圧室（2a）にそれぞれ形成さ
   れたスクロール型流体装置であって、 上記鏡板（31），（41）の外周縁間には上記駆動スクロ
   ール（３）の回転に伴って従動スクロール（４）が同期
   して回転するように両端部が各鏡板（31），（41）に係
   合した複数本の連結ピン（７），（７），…が立設さ
   れ、少なくとも１本の連結ピン（７）には両端に貫通す
   る貫通路（73）が穿設され、 上記駆動スクロール（３）の駆動軸（33）及び鏡板（3
   1）には一端が上記ケーシング（２）底部に形成された
   油溜め（23）に、他端が上記連結ピン（７）の貫通路
   （73）に連通して該貫通路（73）に循環油を導く給油路
   （８）が形成される一方、 上記従動スクロール（４）には一端が上記連結ピン
   （７）の貫通路（73）に連通して潤滑油を上記従動側軸
   受（44）に供給する供給手段（９）が設けられているこ
   とを特徴とするスクロール型流体装置。
2. 【請求項２】請求項（１）記載のスクロール型流体装置
   において、給油手段（９）は、一端が連結ピン（７）の
   貫通路（73）に連通し、他端が鏡板（41）の背面に開口
   する給油路（91）と、従動側フレーム（６）と鏡板（4
   1）との間に形成されて上記給油路（91）からの潤滑油
   を軸受（44）に導く供給空間（92）とより構成されてい
   ることを特徴とするスクロール型流体装置。
3. 【請求項３】請求項（２）記載のスクロール型流体装置
   において、供給空間（92）には求心ポンプ（93）が設け
   られていることを特徴とするスクロール型流体装置。
4. 【請求項４】請求項（１）記載のスクロール型流体装置
   において、従動軸（43）と従動側フレーム（６）間にお
   ける高圧室（2a）側の端部にはシール部材（47）が設け
   られる一方、 給油手段（９）は、従動スクロール（41）の鏡板（41）
   及び従動軸（43）に形成され、一端が連結ピン（７）の
   貫通路（73）に連通し、他端が従動軸（44）の外周面に
   開口する給油路（94）で構成されていることを特徴とす
   るスクロール型流体装置。