(57)【要約】【課題】製造コストを抑えつつ、スクロールのボスの内側に潤滑油を安定して供給することで、ボスの内側の摺動部の異常摩耗や焼付き等を防止できるスクロール圧縮機を提供すること。【解決手段】スクロール圧縮機１０は、流体が圧縮される圧縮室１０１を形成する２つのスクロール１２，１３と、旋回スクロール１２に連結される回転軸１１とを備える。回転軸１１は、軸心Ｘに対して偏心した偏心部（ブッシュ２１および偏心ピン１１Ｃ）を含む。旋回スクロール１２は、偏心部が挿入されるボス２３を含み、ボス２３と偏心部との間に介在する駆動軸受２４により回転自在に支持される。旋回スクロール１２には、ボス２３の内側に連通し、軸交差方向Ｄ２に窪んで潤滑油を保持可能な油ポケット３１が形成されている。【選択図】図２
2020060144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクロール圧縮機であって、
流体が圧縮される圧縮室を形成する２つのスクロールと、
前記２つのスクロールのうちの一方であり公転旋回運動する旋回スクロールに連結される回転軸と、を備え、
前記回転軸は、軸心に対して偏心した偏心部を含み、
前記旋回スクロールは、前記偏心部が挿入されるボスを含み、前記ボスと前記偏心部との間に介在する駆動軸受により回転自在に支持され、
前記旋回スクロールには、前記ボスの内側に連通し、前記回転軸の軸方向に対して交差する軸交差方向に窪んで潤滑油を保持可能な油ポケットが形成されている、
スクロール圧縮機。
【請求項２】
前記ボスの内側において、前記スクロールの端板と前記偏心部との間に空隙がある、
請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記旋回スクロールは、渦巻状のラップと、前記ラップを支持する端板と、を備え、
前記油ポケットは、
前記端板から突出した前記ボスの内周壁の基端近傍に開口している、
請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記油ポケットは、前記駆動軸受に向けて開口するように前記ボスに形成されている、
請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記油ポケットは、前記軸交差方向に延びており、前記旋回スクロールの周方向において複数が並んでいる、
請求項１から４のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記旋回スクロールは、
前記油ポケットの位置で前記旋回スクロールを前記軸交差方向に貫通した貫通孔と、
前記貫通孔の一部を塞ぐ閉塞部材と、を含み、
前記油ポケットは、前記貫通孔において前記閉塞部材よりも前記旋回スクロールの径方向内側に残された空間である、
請求項１から５のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記油ポケットは、前記旋回スクロールの周方向に連続して円環状または円弧状に形成されている、
請求項１から６のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記旋回スクロールは、
渦巻状のラップ、および前記ラップを支持する端板を含むスクロール本体と、
前記ボスを含み、前記スクロール本体に一体的に組み付けられるボス部材と、を備え、
前記油ポケットは、前記スクロール本体と前記ボス部材との間に形成されている、
請求項１から７のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を圧縮するスクロール式の圧縮機構を備えたスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒を圧縮するスクロール圧縮機が、空気調和機や冷凍機等に広く利用されている。スクロール圧縮機は、端板から立ち上がる渦巻状のラップを有した一対のスクロールと、軸周りに回転する回転軸とを備えている。一方のスクロールは、回転軸に対して偏心して連結されている。このスクロールは、回転軸の回転に伴い、相手のスクロールに対して公転旋回運動する。公転旋回するスクロール（以下、旋回スクロール）の端板には、回転軸の軸心に対して偏心したドライブブッシュが軸受を介して挿入されるボスが設けられている。
【０００３】
ドライブブッシュに潤滑油を安定して供給するため、特許文献１では、ハウジングの底部からドライブブッシュまで潤滑油を導く給油経路が構成されている。この給油経路は、旋回スクロールが摺動するスラストプレートに形成された孔と、スラストプレートを支持する軸受の切欠と、回転軸のドライブブッシュ設置面に形成された段差と、回転軸の偏心部に形成された欠損部とを含んで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９７６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の給油経路を構成するためには、ドライブブッシュの周りの複数の部材をそれぞれ加工する必要があるため、製造コストが高い。
ところで、ボスの内側における軸受等の摺動部は、ボスにより囲まれているため、潤滑油が供給され難い。起動時を含め圧縮機の動作中において、特に、ボスの内側における潤滑性の向上が求められている。
【０００６】
本発明は、製造コストを抑えつつ、スクロールのボスの内側に潤滑油を安定して供給することで、ボスの内側の摺動部の異常摩耗や焼付き等を防止できるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のスクロール圧縮機は、流体が圧縮される圧縮室を形成する２つのスクロールと、２つのスクロールのうちの一方であり公転旋回運動する旋回スクロールに連結される回転軸と、を備え、回転軸は、軸心に対して偏心した偏心部を含み、旋回スクロールは、偏心部が挿入されるボスを含み、ボスと偏心部との間に介在する駆動軸受により回転自在に支持され、旋回スクロールには、ボスの内側に連通し、回転軸の軸方向に対して交差する軸交差方向に窪んで潤滑油を保持可能な油ポケットが形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のスクロール圧縮機では、ボスの内側において、スクロールの端板と偏心部との間に空隙があることが好ましい。
【０００９】
本発明のスクロール圧縮機において、旋回スクロールは、渦巻状のラップと、ラップを支持する端板と、を備え、油ポケットは、端板から突出したボスの内周壁の基端近傍に開口していることが好ましい。
【００１０】
本発明のスクロール圧縮機において、油ポケットは、駆動軸受に向けて開口するようにボスに形成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明のスクロール圧縮機において、油ポケットは、軸交差方向に延びており、旋回スクロールの周方向において複数が並んでいることが好ましい。
【００１２】
本発明のスクロール圧縮機において、旋回スクロールは、油ポケットの位置で旋回スクロールを軸交差方向に貫通した貫通孔と、貫通孔の一部を塞ぐ閉塞部材と、を含み、油ポケットは、貫通孔において閉塞部材よりも旋回スクロールの径方向内側に残された空間であることが好ましい。
【００１３】
本発明のスクロール圧縮機において、油ポケットは、旋回スクロールの周方向に連続して円環状または円弧状に形成されていることが好ましい。
【００１４】
本発明のスクロール圧縮機において、旋回スクロールは、渦巻状のラップ、およびラップを支持する端板を含むスクロール本体と、ボスを含み、スクロール本体に一体的に組み付けられるボス部材と、を備え、油ポケットは、スクロール本体とボス部材との間に形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、旋回スクロールに備える油ポケットに、主に遠心力により潤滑油を保持することで、スクロール圧縮機が動作している間に亘り、油ポケットに潤滑油を補給しつつ油ポケットから摺動部に継続して給油可能であり、その上、動作停止時には、油ポケットに保持していた潤滑油をボスの内側に放出して、起動時におけるボスの内側の潤滑に用いることができる。
したがって、スクロール圧縮機の起動時を含め、動作中に亘り、ボスの内側の摺動部に安定して給油することができるので、摺動部の潤滑を確保して異常摩耗や焼付き等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る横型スクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】（ａ）は、図１のIIa−IIa線における旋回スクロールの矢視図である。油ポケットを破線で示している。（ｂ）は、（ａ）のIIb−IIb線断面図である。
【図３】貫通孔および閉塞部材により油ポケットを構成した例を示す図である。
【図４】旋回スクロールに複数の油ポケットを備えた例を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る縦型のスクロール圧縮機を示す縦断面図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】図５のVII−VII線における旋回スクロールの断面模式図である。油ポケットを破線で示している。
【図８】（ａ）は、油ポケットの第１変形例を示す図である。（ｂ）は、油ポケットの第２変形例を示す図である。
【図９】（ａ）は、油ポケットの第３変形例を示す図である。（ｂ）は、油ポケットの第４変形例を示す図である。
【図１０】（ａ）は、油ポケットを円環状に構成した例（第５変形例）を示す図である。（ｂ）は、油ポケットの位置で旋回スクロールを分割した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るスクロール圧縮機について説明する。
〔第１実施形態〕
まず、図１および図２を参照し、第１実施形態に係るスクロール圧縮機１０について説明する。スクロール圧縮機１０は、例えば、車両に搭載される空気調和機を構成している。
スクロール圧縮機１０は、図示しない動力源により軸周りに回転する回転軸１１と、冷媒ガスが圧縮される圧縮室１０１を形成する２つのスクロール１２，１３と、主軸受１４１および副軸受１４２と、ハウジング１６とを備えている。
本実施形態では、回転軸１１が水平方向に沿って配置されるものとする。
【００１８】
（スクロール）
スクロール１２は、回転軸１１に偏心して連結されており、オルダムリンク１５により自転が阻止されながら、相手のスクロール１３に対して公転旋回する。スクロール１３は、ハウジング１６に固定されている。
以下、スクロール１２を旋回スクロール１２と称し、スクロール１３を固定スクロール１３と称するものとする。
【００１９】
旋回スクロール１２は、渦巻状のラップ１２１と、ラップ１２１が設けられる略円形状の端板１２２とを備えている。同様に、固定スクロール１３も、ラップ１３１と、端板１３２とを備えている。これらのスクロール１２，１３は、ラップ１２１，１３１を噛み合わせた状態で配置されると、ラップ１２１，１３１の間に圧縮室１０１を区画する。
図１に示す端板１２２，１３２のそれぞれの中央部は、径方向外側と比べて板厚が大きい。そのため、圧縮室１０１の高さが径方向外側と比べて中央部で低くなっているので、圧縮比を増大させるために有利である。
但し、圧縮室１０１の中央部における高さと径方向外側における高さとが同一であってもよい。
【００２０】
（ハウジング）
ハウジング１６は、円筒状の空間に旋回スクロール１２および固定スクロール１３の全体を収容する第１ハウジング１６１と、第１ハウジング１６１の開口を塞ぐように第１ハウジング１６１に組み付けられる第２ハウジング１６２とからなる。
【００２１】
（回転軸および軸受）
回転軸１１は、第１ハウジング１６１および第２ハウジング１６２の内側で、主軸受１４１および副軸受１４２により回転自在に支持されている。回転軸１１は、軸心Ｘに対して偏心した偏心ピン１１Ｃを有する。偏心ピン１１Ｃに連結された旋回スクロール１２は、オルダムリンク１５により自転が規制されつつ公転旋回運動する。オルダムリンク１５は、旋回スクロール１２を軸方向Ｄ１に支持するスラスト軸受１４３と、旋回スクロール１２の端板１２２とに係合している。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、端板１２２の背面１２２Ａ側には、オルダムリンク１５に設けられた複数の突起がそれぞれ係合する溝１２２Ｅが形成されている。
【００２２】
主軸受１４１は、スクロール１２，１３からアキシャル荷重を受けるスラスト軸受１４３と一体的に構成されて、第１ハウジング１６１および第２ハウジング１６２の内側に設けられている。
副軸受１４２は、旋回スクロール１２から離れた位置で、第２ハウジング１６２に設けられている。
図１に示す例では、主軸受１４１は玉軸受（ball bearing）であり、副軸受１４２は針状ころ軸受（needle bearing）であるが、これらは適宜な軸受であってよい。
【００２３】
ハウジング１６の内部に配置された主軸受１４１や副軸受１４２、後述する駆動軸受２４等の摺動部には、冷媒ガスに微細な液滴の状態で混合した潤滑油が供給される。ハウジング１６の内部に溜まる潤滑油は、スクロール１２，１３間に吸入される冷媒の流れにより巻き上げられて冷媒に混合し、冷媒の流れによって摺動部に搬送される。
【００２４】
回転軸１１の先端１１Ｄ（図１）は、第２ハウジング１６２を貫通してハウジング１６の外側に突出している。先端１１Ｄには、電磁クラッチ１７によりプーリー１８からの動力伝達が断続される。プーリー１８は、第２ハウジング１６２に形成された円筒状のボス１６２Ａの外周部に軸受１９を介して回転自在に設けられている。プーリー１８には、図示しないエンジン等の動力源からＶベルト等を介して動力が伝達される。
ボス１６２Ａの内部には、回転軸１１の周りを封止するシール部材２０が設けられている。シール部材２０によりハウジング１６の内部が気密に保たれる。
【００２５】
なお、スクロール圧縮機１０の動力源は、電動機（motor）であってもよい。その場合は、電動機の回転子（rotor）に回転軸１１を結合すればよい。電動機はハウジング１６に収容することができる。
【００２６】
回転軸１１は、主軸受１４１により支持される大径部１１Ａと、大径部１１Ａよりも径が小さく、副軸受１４２により支持される小径部１１Ｂと、旋回スクロール１２が連結される偏心ピン１１Ｃとを備えている。
【００２７】
偏心ピン１１Ｃは、回転軸１１の軸心Ｘに対して所定の寸法（偏心量）だけ偏心している。回転軸１１が軸周りに回転すると、偏心ピン１１Ｃも軸心Ｘを中心に回転する。
この偏心ピン１１Ｃは、大径部１１Ａから軸方向Ｄ１に立ち上がるように大径部１１Ａに一体に設けられている。偏心ピン１１Ｃの外周部には、ドライブブッシュと称されるブッシュ２１が装着されている。ブッシュ２１は大径部１１Ａの端面に突き当てられている。ブッシュ２１の内周部の高さの全体に亘り偏心ピン１１Ｃが配置されている。ブッシュ２１と偏心ピン１１Ｃとから「偏心部」が構成されている。
ブッシュ２１には、旋回スクロール１２の旋回時にバランスを取るためのカウンターウェイト２２が設けられている。偏心ピン１１Ｃおよびブッシュ２１は、大径部１１Ａや小径部１１Ｂと一体的に回転する。
【００２８】
（回転軸と旋回スクロールとの連結）
図１に加え、図２（ａ）および（ｂ）も参照し、回転軸１１と旋回スクロール１２とを連結する構造について説明する。
旋回スクロール１２は、端板１２２の背面１２２Ａ側にボス２３を備えている。ボス２３は、端板１２２から軸方向Ｄ１に所定の高さで突出し、円筒状に形成されている。上述したオルダムリンク１５やカウンターウェイト２２はボス２３の周りに配置されている。ボス２３の内側の底面１２２Ｂは、端板１２２の板厚方向においてボス２３の周りの背面１２２Ａよりも端板１２２の内面１２２Ｄ側に位置している。
なお、端板１２２の外端１２２Ｃには、図示しないリング状シールが配置される溝１２２Ｆが形成されている。
【００２９】
旋回スクロール１２のボス２３の内側に、偏心ピン１１Ｃおよびブッシュ２１が挿入される。図２（ａ）にブッシュ２１を二点鎖線で示している。ブッシュ２１における端板１２２に対向する先端面には、図１に示すように、ボス２３の内側の底面１２２Ｂ（端板１２２）から離れるように窪んだ凹部２１Ａが形成されている。この凹部２１Ａのように、ボス２３の内側においてブッシュ２１と端板１２２との間に空隙が存在することが好ましい。この空隙の存在により、ブッシュ２１の先端とボス２３の底面１２２Ｂとの接触を避けることができ、また、ボス２３の付近における冷媒の流動が促進されるためである。なお、偏心ピン１１Ｃの先端と端板１２２との間にも空隙が存在している。ボス２３の内側における偏心部（偏心ピン１１Ｃおよびブッシュ２１）と端板１２２との間に空隙が存在していると、この空隙に向けて冷媒が流れるので、ボス２３の付近における冷媒の流動が促進される。
本実施形態とは異なり、ブッシュ２１の先端面が平坦であって、端板１２２に、ブッシュ２１の先端面から離れるように窪んだ凹部が形成されていてもよい。あるいは、ブッシュ２１の凹部２１Ａと端板１２２の凹部との両方が形成されていてもよい。こうした凹部が形成されていなくても、ブッシュ２１や偏心ピン１１Ｃの先端と端板１２２との間に空隙が存在していることが好ましい。
【００３０】
ボス２３の内周壁２３１とブッシュ２１の外周壁２１１（図２（ａ））との間には、駆動軸受２４が介在している。図２（ａ）では駆動軸受２４の保持器２４２を破線で模式的に示し、ころ２４１の図示は省略している。
駆動軸受２４は、ボス２３の内側またはブッシュ２１の外側に圧入することで、ボス２３またはブッシュ２１に固定することができる。駆動軸受２４により旋回スクロール１２が回転自在に支持される。
偏心ピン１１Ｃおよびブッシュ２１が駆動軸受２４を介してボス２３の内側に挿入されることで、回転軸１１と旋回スクロール１２とが、軸心Ｘに対して偏心した状態に、かつ回転駆動力の伝達が可能に連結される。回転軸１１により伝達される回転駆動力により、旋回スクロール１２が、軸心Ｘからの偏心量に対応する旋回半径で公転旋回する。
【００３１】
駆動軸受２４は、針状ころ軸受であり、図２（ｂ）に示すように、複数の針状のころ２４１（転動体）と、ころ２４１を転動自在に支持する円環状の保持器２４２とを含んでいる。ころ２４１は、保持器２４２の全周に亘り配列されている。ころ２４１は軸方向の全体に亘りブッシュ２１の外周部に摺接する。
駆動軸受２４は、玉軸受等の他の転がり軸受や、滑り軸受等であってもよい。
【００３２】
（スクロール圧縮機の動作）
図示しない吸入ポートを通じて、ハウジング１６の内部における低圧空間１６Ａに冷媒が導入されると、回転する回転軸１１から伝達される駆動力により公転旋回する旋回スクロール１２と固定スクロール１３との間に、それらの外周部から冷媒が吸入される。そして、旋回スクロール１２の旋回に伴い圧縮室１０１の容積が減少することで冷媒が圧縮されると、固定スクロール１３の平面中央部に位置する吐出孔１３Ａおよび図示しない弁を通じて圧縮室１０１から吐出チャンバ１０２へと冷媒が吐出される。さらに、吐出チャンバ１０２から吐出弁１０３および吐出ポート１０４を通じて、図示しない冷媒配管へと冷媒が吐出される。冷媒は、スクロール圧縮機１０を含んで構成される冷媒回路（図示しない）を循環する。
【００３３】
（ボスの内側の摺動部への給油）
本実施形態は、主軸受１４１や副軸受１４２と比べて潤滑油が供給され難いボス２３の内側にも潤滑油を安定して供給する。そのため、潤滑油を保持可能な油ポケット３１を旋回スクロール１２に備えている。
ボス２３の内側に位置する駆動軸受２４およびブッシュ２１等の摺動部２５が、ボス２３により囲まれており、しかもボス２３の周囲の構成が入り組んでいるため潤滑油が供給され難いとしても、油ポケット３１に保持した潤滑油がボス２３の内側に供給されることで、ボス２３の内側への安定した給油を実現する。
【００３４】
図２（ａ）および（ｂ）に示す旋回スクロール１２は、１つの油ポケット３１を備えている。油ポケット３１は、ボス２３の内側から、軸方向Ｄ１に対して交差する方向である軸交差方向Ｄ２に、所定の深さで窪んでいる。この油ポケット３１は、端板１２２の板厚の範囲内において、旋回スクロール１２の径方向に沿って直線的に延びるように形成されている。ボス２３の内側に連通する開口３１Ａから、閉塞された端部３１Ｂまでの油ポケット３１の全区間は、軸交差方向Ｄ２に延在している。
油ポケット３１の深さ（軸交差方向Ｄ２の寸法）は適宜に定めることができる。潤滑油の保持量を十分に確保するため、ボス２３の壁の厚さを超える深さであることが好ましい。本実施形態の油ポケット３１における閉塞された端部３１Ｂは、ボス２３の外周壁よりも径方向外側に位置している。
【００３５】
本実施形態において、軸交差方向Ｄ２は軸方向Ｄ１に対して直交しているため、旋回スクロール１２の径方向に一致している。そうすると、油ポケット３１を旋回スクロール１２の径方向に沿って容易に孔あけ加工することができる。
但し、油ポケット３１は必ずしも軸方向Ｄ１に対し直交して、旋回スクロール１２の径方向に延びている必要はない。つまり、油ポケット３１が窪んでいる軸交差方向Ｄ２は、旋回スクロール１２の径方向と厳密に一致している必要はなく、径方向に対して若干傾斜していてもよい。油ポケット３１は、後述するように主として遠心力により潤滑油を保持する。そのため、油ポケット３１は、遠心力の作用する径方向外向きのベクトルを含む方向に延在していれば足りる。
【００３６】
油ポケット３１は、図２（ｂ）に示すように、ボス２３の内周壁２３１の基端２３１Ａの近傍に開口３１Ａを有している。
基端２３１Ａは、ボス２３の内側で端板１２２から突出した内周壁２３１の根元に相当する。端板１２２と内周壁２３１とがなす円筒状空間には、駆動軸受２４と、図１に示す偏心ピン１１Ｃおよびブッシュ２１とが配置される。
駆動軸受２４は、内周壁２３１の基端２３１Ａまたはその近傍までボス２３の内側に挿入されているため、駆動軸受２４における端板１２２に対向する端部２４Ａの近傍に、油ポケット３１の開口３１Ａが位置している。端部２４Ａは、本実施形態では、駆動軸受２４の保持器２４２の端部に相当する。油ポケット３１の開口３１Ａが保持器２４２の端部２４Ａの近傍に位置しているため、油ポケット３１に保持された潤滑油が保持器２４２の内側に流入して、ころ２４１とブッシュ２１との摺動箇所に供給され易い。
【００３７】
（油ポケット３１の作用）
スクロール圧縮機１０の動作中は、偏心ピン１１Ｃが回転軸１１の軸心Ｘを中心に回転し、ラップ１２１や端板１２２と同様に旋回スクロール１２のボス２３も公転旋回運動する。ボス２３の付近には、偏心ピン１１Ｃやボス２３の運動と同様の冷媒ガスの流動が存在する。また、主軸受１４１の内側やボス２３の内側における冷媒の圧力は、スクロール１２，１３による吸入および吐出に伴い変動している。運転条件の変化によっても圧力が変動する。
【００３８】
したがって、ボス２３に付着した潤滑油や、冷媒ガスに混合した潤滑油に遠心力が作用したり、ボス２３の内側の圧力が増加したりすることで、潤滑油がボス２３の内側から油ポケット３１へと入り、油ポケット３１の内側に潤滑油が保持される。油ポケット３１に入った潤滑油は、圧力の変動、ボス２３や偏心ピン１１Ｃ等の振動、あるいは冷媒ガスの流れに起因して、開口３１Ａから流れ出てボス２３の内側の摺動部２５に供給される。
その後も、潤滑油が油ポケット３１に捕捉される。油ポケット３１に捕捉される潤滑油には、油ポケット３１から流出して摺動部２５に供給された潤滑油も含まれる。潤滑油がブッシュ２１の外周部に付着すると、ブッシュ２１の回転に伴い潤滑油が摺動部２５の全周に亘り供給される。
以上のように、スクロール圧縮機１０の動作中は、油ポケット３１により潤滑油を保持しつつ、圧力変動や振動等によって油ポケット３１から摺動部２５に潤滑油を供給することで、ボス２３の内側の摺動部２５に安定して潤滑油が供給されることとなる。
【００３９】
スクロール圧縮機１０が動作を停止すると、回転軸１１および旋回スクロール１２が静止するまでの間に、旋回速度の低下に伴い遠心力が小さくなるため、油ポケット３１に保持されていた潤滑油が自重によりボス２３の内側に流れ出る。スクロール圧縮機１０の動作の停止によりボス２３の内側の圧力も低下する。動作の停止時に油ポケット３１から流れ出た潤滑油は、ボス２３の内側の摺動部２５に付着し、停止している間に亘りボス２３の内側に留まる。
その後、スクロール圧縮機１０が起動されると、ボス２３の内側に溜まった潤滑油が、偏心ピン１１Ｃおよびブッシュ２１の回転が開始されるのに伴い摺動部２５の全周に亘り供給される。起動直後にボス２３の内側で圧力変動や液冷媒のガス化が発生したり、潤滑油が熱膨張したりすることが、ボス２３の内側に溜まった潤滑油を摺動部２５へと押し出すことに寄与する。
【００４０】
なお、旋回スクロール１２が静止した状態で、旋回スクロール１２における油ポケット３１の位相によっては油ポケット３１に潤滑油が自重により保持されている場合がある。その場合でも、起動時の旋回スクロール１２の旋回により潤滑油が油ポケット３１から自重で流れ出て摺動部２５に供給される。
以上より、起動開始直後には必ず摺動部２５に給油されるため、油切れに陥ることなく、摺動部２５の潤滑を確保することができる。
【００４１】
（本実施形態による効果）
本実施形態のスクロール圧縮機１０は、冷媒中に潤滑油を混合して摺動部２５に供給する給油方法を採用するため、ボス２３の内側の潤滑確保が一般的には難しいにも関わらず、油ポケット３１により、スクロール圧縮機１０の動作中、停止時、および起動時を通じて、ボス２３の内側の摺動部２５に安定して給油することができる。そのため、ボス２３の内側の摺動部２５の潤滑を確保して異常摩耗や焼付き等を防止することができる。
【００４２】
本実施形態によれば、潤滑油を保持可能である油ポケット３１単独により、他の給油系統に関係なく、ボス２３の内側の摺動部２５に給油可能である。つまり、潤滑油が溜まる領域からボス２３の内側に潤滑油を導くために給油経路を構成したりポンプを設置したりする必要がなく、旋回スクロール１２に油ポケット３１を穿孔する簡易な加工で足りる。そのため、スクロール圧縮機１０の製造コストを抑えつつ、ボス２３の内側への安定した給油を簡易な構造により実現することができる。
油ポケット３１は、端板１２２の内面１２２Ｄには貫通しておらず、圧縮室１０１とは独立した空間であるため、圧縮室１０１から油ポケット３１へ冷媒が漏れることがない。つまり、油ポケット３１により、スクロール圧縮機１０の性能に影響することなく、摺動部２５への給油を実現できる。
【００４３】
ところで、ブッシュ２１の先端面と端板１２２との間の空隙（凹部２１Ａ等）に潤滑油が入ることはあっても、空隙から潤滑油が遠心力により直ちに流出する。つまり、凹部２１Ａ等の空隙に潤滑油を保持することはできない。凹部２１Ａ等の空隙には潤滑油が留まらないため、この空隙に向けた冷媒の流動を促進し、ボス２３の内側に流入した冷媒中の潤滑油を油ポケット３１に効率よく捕捉して保持することができる。
油ポケット３１によれば、主に遠心力により潤滑油を保持するからこそ、スクロール圧縮機１０が動作している間に亘り、油ポケット３１に潤滑油を補給しつつ油ポケット３１から摺動部２５に継続して給油可能であり、その上、動作の停止時には、油ポケット３１に保持していた潤滑油をボス２３の内側に放出して、油ポケット３１に保持していた潤滑油の全量を起動時におけるボス２３の内側の潤滑に用いることができる。
【００４４】
（給油効果の確認試験）
油ポケット３１による給油効果を確認するため、スクロール圧縮機１０を実際に動作させた後、停止し、ブッシュ２１に付着している潤滑油の量を測定した。ブッシュ２１の表面積は約1,800 mm2であり、油ポケット３１の容積は約50 mm3である。ブッシュ２１に付着した潤滑油をあぶら取り紙に吸収させて、吸収前と吸収後とのあぶら取り紙の質量差から、付着油量を測定した。
比較例として、油ポケット３１を備えていないことを除いてはスクロール圧縮機１０と同一に構成されたスクロール圧縮機を用いて、同様に付着油量を測定した。
以上の試験結果から、本実施形態のスクロール圧縮機１０における付着油量は、比較例のスクロール圧縮機における付着油量の約３倍であった。
油ポケット３１がない場合の約３倍もの量の潤滑油が停止時の摺動部２５に存在することで、停止中にたとえ摺動部２５から潤滑油が流出したとしても、起動開始直後に十分な量の潤滑油が摺動部２５に供給される。そのため、起動開始時にも厳しい潤滑条件に陥ることなく給油を安定させ、駆動軸受２４やブッシュ２１の損傷を防止することができる。
油ポケット３１の有無による付着油量の違いによれば、油ポケット３１は、ボス２３の内側における摺動部２５への安定した給油に大きく貢献している。
【００４５】
（油ポケットの構成の具体例）
図３を参照して、旋回スクロール１２に油ポケット３１を容易に形成可能な構成の一例を説明する。
図３に示す旋回スクロール１２は、ボス２３の内周壁２３１から端板１２２の外端１２２Ｃまで、軸交差方向Ｄ２に貫通した貫通孔３１１と、貫通孔３１１の一部を塞ぐ閉塞部材３１２とを含んでいる。貫通孔３１１および閉塞部材３１２により、開口３１Ａと、閉塞された端部３１Ｂとを有する油ポケット３１が形成される。貫通孔３１１において閉塞部材３１２よりも径方向内側に残された空間が油ポケット３１に相当する。
【００４６】
図３に示す例では、閉塞部材３１２は、ねじ３１２Ａで端板１２２に固定されるボルトである。閉塞部材３１２は、圧入、冷やし嵌め等により端板１２２に固定されるピンや、貫通孔３１１に充填されて硬化したシール材等であってもよい。
【００４７】
図３に示す構成によれば、ボス２３の内側が狭いためボス２３の内側からの穿孔が難しい場合であっても、外端１２２Ｃからボス２３の内側に向けて端板１２２に孔あけすることで貫通孔３１１を加工した後、貫通孔３１１の一部を閉塞部材３１２により塞ぐことで、油ポケット３１を旋回スクロール１２に容易に形成することができる。
【００４８】
旋回スクロール１２に油ポケット３１を形成する方法は上記に限られない。例えば、後述するように、図１０（ｂ）に示す油ポケット３０５と同様の方法で油ポケット３１を形成することもできる。
【００４９】
（複数の油ポケットを備える例）
図４に示すように、旋回スクロール１２に複数の油ポケット３１を設けることもできる。この例では、４つの油ポケット３１が旋回スクロール１２の周方向において等間隔に並んでいる。
旋回スクロール１２に複数の油ポケット３１が設けられていると、スクロール圧縮機１０の動作中に、ボス２３の内周壁２３１の複数の位置に散在した開口３１Ａから潤滑油が流れ出るので、摺動部２５の全周に亘り潤滑油が迅速に行き渡る。
また、スクロール圧縮機１０の動作を停止し、回転軸１１および旋回スクロール１２が静止するまでの間に、少なくとも一部の油ポケット３１の開口３１Ａから摺動部２５に向けて潤滑油が自重で流れ出て、摺動部２５に付着する。このとき、一部の油ポケット３１に潤滑油が留まったとしても、起動開始時に油ポケット３１から潤滑油が流れ出て摺動部２５に付着する。
図４に示す構成によれば、油ポケット３１が複数あることで、油ポケット３１にそれぞれ捕捉される潤滑油の合計量が増えて、油ポケット３１から摺動部２５への給油量も増えるため、より安定して摺動部２５に給油することができる。
【００５０】
油ポケット３１を加工できる限り、油ポケット３１の数に制限はない。
複数の油ポケット３１のそれぞれの深さが異なっていたり、径が異なっていたりしてもよい。
【００５１】
〔第２実施形態〕
次に、図５〜図７を参照して本発明の第２実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と相違する事項を中心に説明する。第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。
第２実施形態では、第１実施形態（図１）とは異なり、回転軸１１が鉛直方向に沿って配置されている。つまり、軸方向Ｄ１は鉛直方向に沿っている。
第２実施形態のスクロール圧縮機４０は、図５に示すように、回転軸１１に回転駆動力を出力する電動機４１をハウジング１６の内部に備えている。第２実施形態のスクロール圧縮機４０の基本的な構成は、第１実施形態のスクロール圧縮機１０（図１）と同様である。
【００５２】
回転軸１１の内部には、ハウジング１６の底部から偏心ピン１１Ｃの上端へと潤滑油を導く給油経路１１０が設けられていることが好ましい。
【００５３】
図６および図７に示すように、スクロール圧縮機４０の旋回スクロール１２にも、油ポケット３１が設けられている。図７に示すように、端板１２２における互いに１８０°離れた位置に２つの油ポケット３１が設けられている。なお、旋回スクロール１２に１以上の油ポケット３１が設けられていれば足りる。
【００５４】
第２実施形態のように、油ポケット３１が、鉛直方向（軸方向Ｄ１）に沿った回転軸１１に対して交差する水平方向（軸交差方向Ｄ２）に沿って形成されていても、第１実施形態と同様、偏心部（ブッシュ２１および偏心ピン１１Ｃ）の回転に伴う遠心力を主な要因として油ポケット３１に潤滑油が捕捉されつつ、圧力変動や振動等により油ポケット３１から潤滑油が流れ出て摺動部２５に供給される。また、スクロール圧縮機４０の動作停止時に油ポケット３１から自重により流出した潤滑油が、起動時における摺動部２５の潤滑に用いられる。
したがって、ボス２３の内側の摺動部２５に安定して給油することができ、摺動部２５の異常摩耗や焼付き等を防止することができる。
【００５５】
第２実施形態では給油経路１１０が設けられているとはいえ、油ポケット３１が存在することにより、給油量が少ない条件（低回転数、低循環量）でも、冷媒ガスと共に流動している潤滑油を遠心力で常に油ポケット３１に捕捉、保持することができ、ボス２３の内側に供給することができる。そのため、駆動軸受２４の信頼性を向上させることができる。
【００５６】
以下、油ポケットに係る変形例を示す。以下に示す各変形例は、第１実施形態にも第２実施形態にも適用することができる。
〔第１変形例〕
図８（ａ）に示す油ポケット３０１は、旋回スクロール１２の端板１２２の面内方向において、端板１２２の径方向に対して傾斜している。図８に示す例では、複数の油ポケット３０１が、回転軸１１の矢印で示す回転の向きと同一の向きに傾斜している。傾斜の向きはこれに限られないが、図８（ａ）に示すように回転の向きと同一の向きに油ポケット３０１が傾斜していることで、潤滑油の捕捉、保持を促進することができる。
【００５７】
〔第２変形例〕
図８（ｂ）に示す例では、旋回スクロール１２の径方向である水平方向に対して油ポケット３０２が傾斜している。油ポケット３０２が、ボス２３の内側に向けて下る向きに傾斜しているため、動作停止時に、油ポケット３０２から摺動部２５に向けて潤滑油が自重によりスムーズに流れ出る。
【００５８】
〔第３実施形態〕
図９（ａ）に示す油ポケット３０３は、軸方向Ｄ１に向けて開口している。この油ポケット３０３は、ボス２３の内側の底面１２２Ｂに位置する開口３０３Ａと、軸方向Ｄ１に対して交差した軸交差方向Ｄ２に沿って直線的に延びる区間３０３Ｂとを有している。開口３０３Ａは、区間３０３Ｂの終端の近傍に位置している。区間３０３Ｂは、図２（ｂ）に示す油ポケット３１と比べ、端板１２２の板厚方向において内面１２２Ｄに近い位置に形成されている。
【００５９】
図９（ａ）に示す例でも、遠心力を主な要因として油ポケット３０３の開口３０３Ａから区間３０３Ｂへと潤滑油が入り、圧力変動や振動等により油ポケット３０３から潤滑油が流れ出る。
区間３０３Ｂおよび開口３０３Ａのそれぞれの断面積は同一でなくてもよい。例えば、区間３０３Ｂの孔径に対して開口３０３Ａの孔径を大きく設定することができる。
【００６０】
〔第４変形例〕
図９（ｂ）に示す例では、油ポケット３０４がボス２３の側壁に形成されている。ボス２３の内周壁２３１とブッシュ２１（図１）との間には、駆動軸受２６が配置される。この駆動軸受２６は、金属粉を主成分とする多孔質焼結体を使用した滑り軸受であることが好ましい。駆動軸受２６は、微細な孔に潤滑油を含浸する。
【００６１】
油ポケット３０４は、ボス２３の内周壁２３１の基端２３１Ａと先端２３１Ｂとの間に開口３０４Ａを有している。この油ポケット３０４は、駆動軸受２６に向けて開口している。
図９（ｂ）に示す例でも、遠心力を主な要因として、潤滑油が駆動軸受２６の周りから、あるいは駆動軸受２６の内部を通じて油ポケット３０４の開口３０４Ａに入る。また、圧力変動や振動等により油ポケット３０４の開口３０４Ａから流れ出た潤滑油が駆動軸受２６に供給される。駆動軸受２６の微細な孔を通じて、潤滑油は駆動軸受２６の全体に行き渡る。
【００６２】
〔第５変形例〕
図１０（ａ）に示す油ポケット３０５は、ボス２３の内周壁２３１の周方向に連続して円環状に構成されている。油ポケット３０５によれば、旋回スクロール１２の周方向に容積の拡大を図ることで、摺動部２５への給油量を大幅に増大させることができる。したがって、より一層安定して摺動部２５に給油することができる。
なお、油ポケット３０５は内周壁２３１の周方向に連続して円弧状に構成されていてもよい。例えば、端板１２２に溝や凹部が形成される位置を避けるため、周方向の一部が欠損した円弧状の油ポケットを構成することができる。
【００６３】
図１０（ｂ）は、旋回スクロール２７に油ポケット３０５を容易に形成可能な構成の一例を示している。
旋回スクロール２７は、スクロール本体２７１と、スクロール本体２７１とは別体であるボス部材２７２とを備えている。
スクロール本体２７１は、ラップ１２１および端板１２２を含んでいる。ボス部材２７２は、ボス２３を含んでいる。
【００６４】
スクロール本体２７１の背面２７１Ａには、円環状の溝２７１Ｂが加工されている。スクロール本体２７１とボス部材２７２とを、例えば締結部材２７３を用いて一体的に組み付けると、スクロール本体２７１とボス部材２７２との間に油ポケット３０５が形成される。具体的には、スクロール本体２７１の溝２７１Ｂの内壁と、ボス部材２７２の端面２７２Ａとの内側に油ポケット３０５が区画される。
なお、スクロール本体２７１およびボス部材２７２の少なくとも一方に溝を形成することで、同様の油ポケット３０５を構成することができる。
【００６５】
直線状に延びた油ポケット３１（図１および図２等）についても、円環状の油ポケット３０５と同様に、スクロール本体２７１とボス部材２７２との間に形成することができる。
【００６６】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０      スクロール圧縮機
１１      回転軸
１１Ａ    大径部
１１Ｂ    小径部
１１Ｃ    偏心ピン
１１Ｄ    先端
１２      旋回スクロール
１３      固定スクロール
１３Ａ    吐出孔
１５      オルダムリンク
１６      ハウジング
１６Ａ    低圧空間
１７      電磁クラッチ
１８      プーリー
１９      軸受
２０      シール部材
２１      ブッシュ
２１Ａ    凹部（空隙）
２２      カウンターウェイト
２３      ボス
２４，２６      駆動軸受
２４Ａ    端部
２５      摺動部
２７      旋回スクロール
３１，３０１〜３０５      油ポケット
３１Ａ    開口
３１Ｂ    端部
４０      スクロール圧縮機
４１      電動機
１１０    給油経路
１０１    圧縮室
１０２    吐出チャンバ
１０３    吐出弁
１０４    吐出ポート
１２１，１３１      ラップ
１２２，１３２      端板
１２２Ａ  背面
１２２Ｂ  底面
１２２Ｃ  外端
１２２Ｄ  内面
１２２Ｅ  溝
１４１    主軸受
１４２    副軸受
１４３    スラスト軸受
１６１    第１ハウジング
１６２    第２ハウジング
１６２Ａ  ボス
２１１    外周壁
２３１    内周壁
２３１Ａ  基端
２３１Ｂ  先端
２４１    ころ
２４２    保持器
２７１    スクロール本体
２７１Ａ  背面
２７１Ｂ  溝
２７２    ボス部材
２７２Ａ  端面
２７３    締結部材
３０３Ａ  開口
３０３Ｂ  区間
３０４Ａ  開口
３１１    貫通孔
３１２    閉塞部材
３１２Ａ  ねじ
Ｄ１      軸方向
Ｄ２      軸交差方向
Ｘ        軸心
【図１】
2020060144.tif 000003
【図２】
2020060144.tif 000004
【図３】
2020060144.tif 000005
【図４】
2020060144.tif 000006
【図５】
2020060144.tif 000007
【図６】
2020060144.tif 000008
【図７】
2020060144.tif 000009
【図８】
2020060144.tif 000010
【図９】
2020060144.tif 000011
【図１０】
2020060144.tif 000012