(57)【要約】【課題】転がり軸受への潤滑油の過剰供給を抑制する。【解決手段】圧縮機１０は、ケーシング２０と、クランク軸３５と、転がり軸受５２と、給油路６０と、鍔部７３と、を備える。ケーシング２０は、潤滑油Ｌを貯留する油貯留部２９を有する。クランク軸３５は、ケーシング２０内に収容される。転がり軸受５２は、クランク軸３５を支持する。転がり軸受５２は、外側環状部材７５及び内側環状部材７１を有する。内側環状部材７１は外側環状部材７５から隙間Ｇを介して離間するとともに外側環状部材７５に対して回転可能である。給油路６０は、油貯留部２９の潤滑油Ｌを、内側環状部材７１の上方へ導く。鍔部７３は、隙間Ｇの少なくとも一部を覆うように、内側環状部材７１の上部又は上方から外側環状部材７５に向かって延びる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油（Ｌ）を貯留する油貯留部（２９）を有するケーシング（２０）と、
前記ケーシング内に収容されるクランク軸（３５）と、
前記クランク軸を支持する転がり軸受（５２）であって、外側環状部材（７５）及び内側環状部材（７１）を有し、前記内側環状部材は前記外側環状部材から隙間（Ｇ）を介して離間するとともに前記外側環状部材に対して回転可能である、転がり軸受（５２）と、
前記油貯留部の前記潤滑油を、前記内側環状部材の上方へ導く給油路（６０）と、
前記隙間の少なくとも一部を覆うように、前記内側環状部材の上部又は上方から前記外側環状部材に向かって延びるカバー部材（７３；７３Ａ）と、
を備える、圧縮機（１０；１０Ａ）。
【請求項２】
前記カバー部材は前記内側環状部材とは別体であるとともに前記内側環状部材に固定されている、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記カバー部材（７３）は前記内側環状部材（７１）と一体である、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記カバー部材は環状である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記カバー部材は前記外側環状部材に接触する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記クランク軸の重量が前記カバー部材及び前記外側環状部材前記を互いに前記潤滑油を介して密着させる、
請求項１から５のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記カバー部材には、前記潤滑油を通過させるための開口（７４）が設けられている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
クランク軸を支持する軸受に潤滑油を供給する圧縮機。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２０１３−３６４０９号公報）に開示される圧縮機は、クランク軸と、そのクランク軸を支持する転がり軸受を有する。潤滑油は、圧縮機のケーシング内の油貯留部に貯留されている。転がり軸受には潤滑油が供給される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
転がり軸受に供給される潤滑油の量が多すぎる場合、転がり軸受を通過した後の潤滑油を油貯留部へ戻すことが困難になる。その場合、圧縮機のケーシングから外へ潤滑油の一部が排出されてしまう事態が生じうる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１観点に係る圧縮機は、ケーシングと、クランク軸と、転がり軸受と、給油路と、カバー部材と、を備える。ケーシングは、潤滑油を貯留する油貯留部を有する。クランク軸は、ケーシング内に収容される。転がり軸受は、クランク軸を支持する。転がり軸受は、外側環状部材及び内側環状部材を有する。内側環状部材は外側環状部材から隙間を介して離間するとともに外側環状部材に対して回転可能である。給油路は、油貯留部の潤滑油を、内側環状部材の上方へ導く。カバー部材は、隙間の少なくとも一部を覆うように、内側環状部材の上部又は上方から外側環状部材に向かって延びる。
【０００５】
この構成によれば、カバー部材が、内側環状部材と外側環状部材との隙間の少なくとも一部を覆う。したがって、転がり軸受に供給される潤滑油の量が制限される。
【０００６】
第２観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、カバー部材は内側環状部材とは別体であるとともに内側環状部材に固定されている。
【０００７】
この構成によれば、カバー部材と内側環状部材は別体である。したがって、カバー部材の種類と内側環状部材の種類を適切に選択することにより、様々な設計の転がり軸受を提供できる。
【０００８】
第３観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、カバー部材は内側環状部材と一体である。
【０００９】
この構成によれば、カバー部材と内側環状部材は一体である。したがって、カバー部材と内側環状部材の隙間がないので、より潤滑油の侵入を抑制できる。
【００１０】
第４観点に係る圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、カバー部材は環状である。
【００１１】
この構成によれば、カバー部材は環状である。したがって、転がり軸受の全周にわたり、供給される潤滑油の量を制限することができる。
【００１２】
第５観点に係る圧縮機は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、カバー部材は外側環状部材に接触する。
【００１３】
この構成によれば、カバー部材は外側環状部材に接触する。したがって、内側環状部材と外側環状部材の隙間が塞がれるので、転がり軸受に供給される潤滑油の量がより制限される。
【００１４】
第６観点に係る圧縮機は、第１観点から第５観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、クランク軸の重量がカバー部材及び外側環状部材前記を互いに潤滑油を介して密着させる。
【００１５】
この構成によれば、カバー部材と外側環状部材が潤滑油を介して密着する。したがって、転がり軸受に供給される潤滑油の量がより制限される。
【００１６】
第７観点に係る圧縮機は、第１観点から第６観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、カバー部材には、潤滑油を通過させるための開口が設けられている。
【００１７】
この構成によれば、開口を通じて潤滑油が転がり軸受の中に供給される。したがって、開口の大きさ又は形状を適切に設定することにより、転がり軸受の中に供給される潤滑油の量を調節できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る圧縮機１０の断面図である。
【図２】転がり軸受５２の斜視図である。
【図３】給油路６０の拡大図である。
【図４】第１実施形態の変形例１Ａに係る圧縮機１０の給油路６０の拡大図である。
【図５】第１実施形態の変形例１Ａに係る圧縮機１０の断面図である。
【図６】第２実施形態に係る圧縮機１０Ａの内側環状部材７１及びカバー部材７３Ａの分解図である。
【図７】第２実施形態に係る圧縮機１０Ａの内側環状部材７１及びカバー部材７３Ａの斜視図である。
【図８】第２実施形態に係る圧縮機１０Ａの給油路６０の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１は、第１実施形態に係る圧縮機１０の断面図を示す。圧縮機１０は、低圧ガス冷媒を吸入して、それを圧縮し、高圧ガス冷媒を吐出する。圧縮機１０は、スクロール圧縮機である。圧縮機１０は、吸入管１５、吐出管１６、インジェクション管１７、ケーシング２０、モータ３０、クランク軸３５、圧縮機構４０、クランク軸支持機構５０、給油路６０を有する。
【００２０】
（２）詳細構成
（２−１）吸入管１５、吐出管１６、インジェクション管１７
吸入管１５は、圧縮機１０に低圧ガス冷媒を取り込むためのものである。吐出管１６は、圧縮機１０から高圧ガス冷媒を排出するためのものである。インジェクション管１７は、圧縮機１０に中間圧冷媒を取り込むためのものである。
【００２１】
（２−２）ケーシング２０
ケーシング２０は、圧縮機１０の各種構成部品、冷媒、及び潤滑油Ｌを収容する。ケーシング２０は、胴部２１、上蓋部２２、下蓋部２３を有する。胴部２１は実質的に円筒形である。上蓋部２２及び下蓋部２３は、気密的に胴部２１に接合されている。ケーシング２０の内部空間の下部には、潤滑油Ｌを貯留するための油貯留部２９が設けられている。
【００２２】
（２−３）モータ３０
モータ３０は、冷媒ガスを圧縮するための動力を発生するためのものである。モータ３０は、ステータ３１及びロータ３２を有する。ステータ３１は胴部２１に固定されている。ロータ３２は、ステータ３１に対して回転可能である。ロータ３２は、ステータ３１と磁気的に相互作用することにより回転する。
【００２３】
（２−４）クランク軸３５
クランク軸３５は、モータ３０の動力を圧縮機構４０に伝達するためのものである。クランク軸３５は、回転軸心ＲＡを中心として回転する。クランク軸３５は、主軸部３６と偏心部３７を有する。主軸部３６は、回転軸心ＲＡと同心である部位である。偏心部３７は、回転軸心ＲＡに対して偏心している部位である。主軸部３６は、ロータ３２に固定されている。偏心部３７は圧縮機構４０に挿入されている。
【００２４】
クランク軸３５の下端には、オイルチューブ３９が接続されている。オイルチューブ３９の下端である油取込口６１は、油貯留部２９に位置する。オイルチューブ３９の内部通路６２は、潤滑油Ｌを吸い上げるための通路として機能する。
【００２５】
クランク軸３５の内部には、第１油通路６３及び第２油通路６４が形成されている。第１油通路６３は、回転軸心ＲＡと同心となるように形成されている。第２油通路６４は、回転軸心ＲＡに対して偏心している。第１油通路６３及び第２油通路６４は連通している。
【００２６】
クランク軸３５の上端には、油吹出口６５が形成されている。
【００２７】
（２−５）圧縮機構４０
圧縮機構４０は、低圧ガス冷媒を圧縮して高圧ガス冷媒にするためのものである。圧縮機構４０は、スクロール型圧縮機構である。圧縮機構４０は、固定スクロール４１、可動スクロール４２、吐出弁４５を有する。固定スクロール４１は、ケーシング２０に対して直接的又は間接的に固定されている。可動スクロール４２は、固定スクロール４１に対して公転運動をすることができる。可動スクロール４２は、偏心部収容部４２ａを有する。偏心部収容部４２ａには、クランク軸３５の偏心部３７が挿入されている。
【００２８】
固定スクロール４１及び可動スクロール４２は、複数の圧縮室４３を画定している。吸入管１５は、最外周側の圧縮室４３に連絡している。固定スクロール４１の中心部には吐出孔４４が設けられている。吐出孔４４には吐出弁４５が取り付けられている。最内周側の圧縮室４３の圧力が所定の値以上になると、吐出弁４５が開く。これにより、吐出孔４４から高圧ガス冷媒が吐出される。
【００２９】
（２−６）クランク軸支持機構５０
クランク軸支持機構５０は、クランク軸３５を回転可能に支持するためのものである。クランク軸支持機構５０は、偏心部滑り軸受５１、転がり軸受５２、主軸部滑り軸受５３、上部フレーム５４、下部フレーム５５を有する。偏心部滑り軸受５１は、偏心部収容部４２ａに設置されるすべり軸受であり、可動スクロール４２の公転運動を円滑にする。転がり軸受５２は、クランク軸３５の上部における主軸部３６の回転を円滑にする。主軸部滑り軸受５３は、クランク軸３５の下部における主軸部３６の回転を円滑にする。上部フレーム５４は、ケーシング２０に固定されており、転がり軸受５２を支持する。下部フレーム５５は、ケーシング２０に固定されており、主軸部滑り軸受５３を支持する。
【００３０】
上部フレーム５４には、排油路６６が形成されている。
【００３１】
（２−７）低圧室ＳＬ、高圧室ＳＨ、第１背圧室ＳＢ１、第２背圧室ＳＢ２
ケーシング２０の内部には、低圧室ＳＬ、高圧室ＳＨ、第１背圧室ＳＢ１、第２背圧室ＳＢ２が存在する。低圧室ＳＬは、上蓋部２２の近傍に位置する。高圧室ＳＨは、胴部２１及び下蓋部２３の近傍に位置する。低圧室ＳＬと高圧室ＳＨは、上部フレーム５４によって隔てられている。圧縮機構４０の吐出孔４４を出た高圧ガス冷媒は、図示しない冷媒流路を通過して高圧室ＳＨへ移動する。
【００３２】
圧縮機構４０と上部フレーム５４との間には第１背圧室ＳＢ１が区画されている。第１背圧室ＳＢ１と高圧室ＳＨは連通している。第１背圧室ＳＢ１には、高圧の冷媒が格納される。
【００３３】
クランク軸３５の上端には、第２背圧室ＳＢ２が存在する。第２背圧室ＳＢ２は、可動スクロール４２に設けられた連通穴Ｈを通して低圧室ＳＬと連通している。
【００３４】
（２−８）給油路６０、排油路６６
給油路６０は、油貯留部２９の潤滑油Ｌを偏心部滑り軸受５１、転がり軸受５２、主軸部滑り軸受５３へ供給する。給油路６０は、油取込口６１は、内部通路６２、第１油通路６３、第２油通路６４、油吹出口６５からなる。
【００３５】
油取込口６１は、高圧室ＳＨにある油貯留部２９に位置する。油吹出口６５は、第２背圧室ＳＢ２に位置する。油貯留部２９の潤滑油Ｌは、高圧室ＳＨと第２背圧室ＳＢ２の差圧のために、油取込口６１から取り込まれ、油吹出口６５へ向かって上昇する。
【００３６】
潤滑油Ｌは、油取込口６１から内部通路６２に入り、第１油通路６３に到達する。ここで、潤滑油Ｌの一部は、第１油通路６３から分岐する横穴に入り、その後、主軸部滑り軸受５３へ供給される。残りの潤滑油Ｌは、第２油通路６４へ入る。クランク軸３５の回転によって生じた遠心力、及び高圧室ＳＨと第２背圧室ＳＢ２の差圧によって、潤滑油Ｌは、第２油通路６４を上昇する。その後、潤滑油Ｌは、油吹出口６５から吹き出す。
【００３７】
次いで、潤滑油Ｌは、偏心部滑り軸受５１を潤滑しながら、偏心部３７に沿って下降する。その後、潤滑油Ｌは、転がり軸受５２の上面に到達する。潤滑油Ｌの一部は、転がり軸受５２を潤滑する。残りの潤滑油Ｌは、排油路６６を通過し、油貯留部２９へ戻る。
【００３８】
（３）転がり軸受５２の詳細構造
図２は転がり軸受５２の斜視図である。転がり軸受５２は、内側環状部材７１、鍔部７３、外側環状部材７５、複数のころ７６を有している。内側環状部材７１は、クランク軸３５に固定される円筒状の部材である。鍔部７３は、内側環状部材７１の上部から、外側環状部材７５に向かって径方向外側へ延びる環状の部材である。外側環状部材７５は、上部フレーム５４に固定される部材である。外側環状部材７５は、内側環状部材７１を包囲している。ころ７６は、内側環状部材７１及び外側環状部材７５の両方と接するように配置される。鍔部７３には、開口７４が設けられている。開口７４の面積は小さく設定されている。このため、ごく微量の潤滑油Ｌが開口７４を通過して転がり軸受５２の内部へ侵入する。開口７４の形状は、丸穴でもよいし、長穴でもよい。
【００３９】
図３は、転がり軸受５２の周辺を拡大した圧縮機１０の断面図である。内側環状部材７１と外側環状部材７５は隙間Ｄだけ離間している。鍔部７３は、内側環状部材７１の上部から外側環状部材７５に向かって径方向外側へ延びている。鍔部７３は、外側環状部材７５に載置されている。内側環状部材７１にはクランク軸３５が固定されている。クランク軸３５の重量は鍔部７３を介して外側環状部材７５に伝わり、外側環状部材７５によって支えられる。したがって、鍔部７３は潤滑油Ｌを介して外側環状部材７５の上面と密着する。鍔部７３と外側環状部材７５の間の接触圧力は大きいので、内側環状部材７１と外側環状部材７５との隙間Ｄは密封される。
【００４０】
（４）給油の流れ
図３に示す偏心部滑り軸受５１を潤滑し終えた潤滑油Ｌは、転がり軸受５２に到達する。このうち、ほとんどの潤滑油Ｌは、太い矢印で示すように、排油路６６を通過して排出される。
【００４１】
転がり軸受５２の鍔部７３と外側環状部材７５との間の接触圧力は大きいので、潤滑油Ｌは、鍔部７３と外側環状部材７５との隙間からはほとんど転がり軸受５２の内部へ入っていかない。潤滑油Ｌは、鍔部７３に設けられた限られた面積の開口７４から転がり軸受５２の内部へ入っていく。したがって、制限された量の潤滑油Ｌだけが、細い矢印で示す経路を通過して転がり軸受５２の内部に供給される。
【００４２】
（５）特徴
（５−１）
鍔部７３は外側環状部材７５に接触する。したがって、内側環状部材７１と外側環状部材７５の隙間Ｄが塞がれるので、転がり軸受５２に供給される潤滑油Ｌの量がより制限される。
【００４３】
（５−２）
クランク軸３５の重量が鍔部７３を介して外側環状部材７５によって支えられるので、鍔部７３と外側環状部材７５が潤滑油Ｌを介して密着する。したがって、転がり軸受５２に供給される潤滑油Ｌの量がより制限される。
【００４４】
（５−３）
鍔部７３と内側環状部材７１は一体である。したがって、必然的に鍔部７３と内側環状部材７１の間に隙間がないので、より潤滑油Ｌの侵入を抑制できる。
【００４５】
（５−４）
鍔部７３は環状である。したがって、転がり軸受５２の全周にわたり、供給される潤滑油Ｌの量を制限することができる。
【００４６】
（５−５）
開口７４を通じて潤滑油Ｌが転がり軸受５２の中に供給される。したがって、開口７４の大きさ又は形状を適切に設定することにより、転がり軸受５２の中に供給される潤滑油Ｌの量を調節できる。
【００４７】
（６）変形例
（６−１）変形例１Ａ
図４及び図５は、第１実施形態の変形例１Ａに係る圧縮機１０の構造を示す。図４に示すように、本変形例１Ａに係る圧縮機１０は、鍔部７３が外側環状部材７５の上面に接触していない点において、上述の実施形態と異なる。
【００４８】
鍔部７３は、内側環状部材７１の上部から、外側環状部材７５に向かって径方向外側へ延びる。鍔部７３の外周は外側環状部材７５から隙間Ｇの分だけ離間している。隙間Ｇの大きさは小さく設定するのが好ましい。
【００４９】
上述の第１実施形態と異なり、本変形例１Ａでは、外側環状部材７５は鍔部７３と接触しないので、クランク軸３５の重量を支えることはできない。そのため、図５に示すように、クランク軸支持機構５０はさらに、下部フレーム５５に取り付けられたスラストプレート５６を有する。スラストプレート５６は、クランク軸３５の下端において、クランク軸３５の重量を支える。
【００５０】
この構成によれば、鍔部７３が、内側環状部材７１と外側環状部材７５との隙間Ｄの少なくとも一部を覆う。したがって、転がり軸受５２に供給される潤滑油Ｌの量が制限される。鍔部７３と外側環状部材７５の隙間Ｇの寸法を適切に設定することによって、転がり軸受５２の内部へ供給される潤滑油Ｌの量が調節される。
【００５１】
（６−２）変形例１Ｂ
上述の変形例１Ａに係る圧縮機１０において、鍔部７３には、開口７４が設けられなくともよい。転がり軸受５２の内部への潤滑油Ｌの供給は、隙間Ｇによって実現されるためである。
【００５２】
＜第２実施形態＞
（１）構成
図６〜図８は、第２実施形態に係る圧縮機１０Ａの一部を示す。図６から理解されるように、本実施形態に係る圧縮機は、内側環状部材７１と鍔部が別体である点において、第１実施形態と異なっている。本実施形態では、内側環状部材７１から分離された鍔部をカバー部材７３Ａと呼ぶこととする。カバー部材７３Ａには、開口７４が設けられている。
【００５３】
図７に示すように、内側環状部材７１とカバー部材７３Ａは接合される。
【００５４】
図８は、転がり軸受５２の周辺を拡大した圧縮機１０Ａの断面図である。カバー部材７３Ａは、内側環状部材７１の上方から外側環状部材７５に向かって径方向外側へ延びている。カバー部材７３Ａは、外側環状部材７５に載置されている。内側環状部材７１にはクランク軸３５が固定されている。クランク軸３５の重量はカバー部材７３Ａを介して外側環状部材７５に伝わり、外側環状部材７５によって支えられる。したがって、カバー部材７３Ａは潤滑油Ｌを介して外側環状部材７５の上面と密着する。カバー部材７３Ａと外側環状部材７５の間の接触圧力は大きいので、内側環状部材７１と外側環状部材７５との隙間Ｄは密封される。
【００５５】
（２）特徴
カバー部材７３Ａと内側環状部材７１は別体である。したがって、カバー部材７３Ａの種類と内側環状部材７１の種類を適切に選択することにより、様々な設計の転がり軸受５２を構成できる。
【００５６】
（３）変形例
第１実施形態の変形例を、第２実施形態に適用してもよい。
【００５７】
＜むすび＞
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【符号の説明】
【００５８】
１０    ：圧縮機
１０Ａ  ：圧縮機
２０    ：ケーシング
２９    ：油貯留部
３５    ：クランク軸
５０    ：クランク軸支持機構
５１    ：偏心部滑り軸受
５２    ：転がり軸受
５３    ：主軸部滑り軸受
５４    ：上部フレーム
５５    ：下部フレーム
５６    ：スラストプレート
６０    ：給油路
６１    ：油取込口
６２    ：内部通路
６３    ：第１油通路
６４    ：第２油通路
６５    ：油吹出口
６６    ：排油通路
７１    ：内側環状部材
７３    ：鍔部
７３Ａ  ：カバー部材
７４    ：開口
７５    ：外側環状部材
Ｇ      ：隙間
Ｌ      ：潤滑油
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開２０１３−３６４０９号公報
【図１】
2020029778.tif 000003
【図２】
2020029778.tif 000004
【図３】
2020029778.tif 000005
【図４】
2020029778.tif 000006
【図５】
2020029778.tif 000007
【図６】
2020029778.tif 000008
【図７】
2020029778.tif 000009
【図８】
2020029778.tif 000010