(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回スクロールに対して偏心して取り付けられた駆動クランク軸によって旋回スクロールを公転させる公転機構と、従動クランク軸がハウジングに支承された第１軸受に回転可能に支持され、該従動クランク軸と一体の偏心軸が旋回スクロールに支承された第２軸受に回転可能に支持されたクランク機構からなる自転防止機構とを備えているスクロール流体機械において、
前記第１軸受のケーシング又は該ケーシングを支承するハウジングに、旋回スクロールの端板の半径方向外側位置で固定スクロール側に向けて開口する給油口を設け、該給油口と第１軸受とを連通する連通孔を設けたことを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項２】
前記連通孔の一部が、第１軸受のケーシング又は該ケーシングを支承するハウジングの根元に形成された座ぐり部と、前記従動クランク軸と偏心軸の連結部を囲繞する円板状のスペーサに刻設され、該座ぐり部と第１軸受とを連通させる切欠部とで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール流体機械。
【請求項３】
旋回スクロール端板の外側位置で第２軸受を支承するベアリングプレートに、固定スクロール側に向けて開口し第２軸受に連通する貫通孔を穿設したことを特徴とする請求項１又は２に記載のスクロール流体機械。
【請求項４】
前記給油口及び前記貫通孔の開口にグリスニップルが装着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載のスクロール流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機、スクロール真空ポンプ、スクロール膨張機、スクロール送風機等のスクロール流体機械において、クランク機構を用いた自転防止機構を構成する軸受へのグリスの供給手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクロール流体機械は、例えば、図１に示すように、周壁１２により囲繞された凹状空間ｓに第１のラップ１４を形成した固定スクロール体１０と、第１のラップ１４に嵌合可能な第２のラップ２４を有する可動の旋回スクロール体２０とからなり、旋回スクロール体２０を自転させることなく、固定スクロール体１０に対し公転させることにより、両ラップ１４，２４間に形成される密閉空間の容積を変化可能に構成している。
【０００３】
旋回スクロール体２０の公転機構は、旋回スクロール体２０の旋回半径に対応して偏心させた偏心軸４４が一体形成された主駆動クランク軸４２が、該偏心軸４４を介して旋回スクロール体２０と連結され、主駆動クランク軸４２をハウジング４０の中心軸上に軸支させ、主駆動クランク軸４２を回転させることにより、旋回スクロール体２０を公転させる。主駆動クランク軸４２の中心軸より半径方向に所定距離隔てた位置に、周方向に対称に、主駆動クランク軸４２の偏心量に対応して偏心回転運動を行なう従動クランク軸５２を備えた自転防止機構５０が設けられている。
【０００４】
この自転防止機構５０は、従動クランク軸５２が、ハウジング４０に固定された第１転がり軸受５４に回転自在に軸支され、従動クランク軸５２と一体の偏心軸５２ａが、旋回スクロール体２０に支承された第２転がり軸受５６に回転自在に軸支され、主駆動クランク軸４２の回転により、旋回スクロール体２０の自転を阻止しつつ公転運動を可能にしている。
【０００５】
スクロール流体機械のうち、特に圧縮機では、クリーンな圧縮気体を得るために、旋回スクロール体２０の第２のラップ２４が固定スクロール体１０と当接する端面、及び固定スクロール体１０の第１のラップ１４が旋回スクロール体２０の端板２２と当接する端面に、溝を凹設し、該溝に渦巻形をなす自己潤滑性シール部材３０を嵌入させている。これによって、ラップ部の無給油状態を維持しつつ、凹状空間ｓ内の外部との気密性を維持している。
【０００６】
無給油式スクロール流体機械では、固定スクロール体１０に対し旋回スクロール体２０を、精度良く平行度と隙間量を調整し、適切な嵌合精度で旋回スクロール体２０を公転ささせる。これによって、凹状空間ｓからの漏れ、ラップと他側摺動面との接触等による騒音、異常磨耗、及びラップの片当り等に起因した動力の上昇や軸受等の耐久性の低下等を防止している。無給油式スクロール流体機械では、主駆動クランク軸４２や従動クランク軸５２の軸受部に、油潤滑させる手段がないため、一般的には、グリス封入によりこれに対処している。しかし、このグリス封入手段では、グリス封入部に定期的にグリス補給を行なう必要がある。
【０００７】
特許文献１（実公平７−２９６１号公報）には、主駆動クランク軸４２の偏心軸４４を回転自在に支承する軸受４６にグリスを補給する手段が開示されている。このグリス補給手段は、図１に示すように、偏心軸４４に取り付けられたバランスウェイト４８の外周面と偏心軸４４の軸端とに開口する給油用通路６０を穿設している。そして、給油用通路６０の偏心軸端側開口を、旋回スクロール体２０に取り付けられたベアリングプレート２６に対面させ、偏心軸端とベアリングプレート２６との間に設けられた隙間ｃを介して軸受４６に連通させている。
【０００８】
グリス補給時に、給油用通路６０のバランスウェイト外周面側開口をハウジング４０に設けたグリスガン口に対面させ、該グリスガン口からグリスガンを挿入し、給油用通路６０にグリスを補給するようにしている。
【０００９】
特許文献２（特開２００２−２２７７７９号公報）には、自転防止機構５０を構成する第１転がり軸受５４及び第２転がり軸受５６にグリスを補給する２つの手段が開示されている。この補給手段を図１を参照して説明する。図１において、第１の補給手段は、従動クランク軸５２に軸線方向に穿設され、一端がベアリング押え７０の内部に開口し、他端が第２転がり軸受５６とベアリングプレート２６との間に設けられたスリット隙間ｃに開口する給油用通路を設けるものである。そして、ベアリング押え７０側の開口にグリスニップルを装着し、該給油用通路を介して第１転がり軸受５４及び第２転がり軸受５６にグリスを供給するものである。
【００１０】
特許文献２に開示された第２の補給手段は、前記給油用通路に加えて、第１転がり軸受５４を支承するハウジング４０に、第１転がり軸受５４の半径方向外周側からスクロール軸線と直交する方向に第２の給油用通路を穿設し、該第２の給油用通路を第１転がり軸受５４を貫通して前記給油用通路に連通させるようにしたものである。そして、該第２の給油用通路にグリスニップルを装着してグリスを注入するようにしている。
【００１１】
特許文献３（特開２００５−２８２４９６号公報）に開示されたグリス補給手段は、図１を参照して説明すると、旋回スクロール体２０の端板２２の中心部に、貫通孔を設け、該貫通孔を介して固定スクロール側から軸受４６にグリスを注入する手段である。また、旋回スクロール体２０の外側位置で、第２転がり軸受５６を支承するベアリングプレート２６に貫通孔を設け、この貫通孔から第２転がり軸受５６にグリスを注入する手段が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実公平７−２９６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２２７７７９号公報
【特許文献３】特開２００５−２８２４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
第１転がり軸受５４にグリスを補給する手段は、特許文献２に開示されている。しかしながら、特許文献２に開示された第１の補給手段は、グリス補給時に、ベアリング押え７０を取り外し、ベアリング押え７０側の開口にグリスニップルを装着する必要がある。しかし、図１に示すように、主駆動クランク軸４２の他端側にはプーリ１００、冷却ファン１０４及び冷却ファンカバー１０６等が取り付けられているため、プーリ１００側にグリスガンをセットするためには、前記機器類を取り外す必要がある。
【００１４】
また、特許文献２に開示された第２の補給手段は、ハウジング４０の半径方向外周側に、グリスガン設置用のスペースを必要とする。また、第２の給油用通路は、スクロール軸線方向と直交する方向に穿設され、従動クランク軸５２に穿設された給油用通路とは方向が９０°異なる。そのため、これらの給油用通路は工作機械で同時に加工することができず、加工工数が余分に必要になる。
【００１５】
スクロール流体機械では、前記自己潤滑性シール部材３０の交換時に、固定スクロール体１０をハウジング４０から取り外す必要があるが、このとき、同時に第１転がり軸受５４へのグリス供給を行なうことができることが望ましい。
【００１６】
本発明は、かかる従来技術の問題に鑑み、無給油式又は給油式スクロール流体機械の自転防止機構において、ハウジングに固定された軸受へのグリス供給をスクロール本体の大掛かりな解体や加工を必要とせず、簡便に実施可能とすること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するために、本発明のスクロール流体機械は、旋回スクロールに対して偏心して取り付けられた駆動クランク軸によって旋回スクロールを公転させる公転機構と、従動クランク軸がハウジングに支承された第１軸受に回転可能に支持され、該従動クランク軸と一体の偏心軸が旋回スクロールに支承された第２軸受に回転可能に支持されたクランク機構からなる自転防止機構とを備えている無給油式スクロール流体機械において、第１軸受のケーシング又は該ケーシングを支承したハウジングに、旋回スクロールの端板の半径方向外側位置で固定スクロール側に向けて開口する給油口を設け、該給油口と第１軸受とを連通する連通孔を設けたものである。
【００１８】
本発明では、前記給油口と連通孔を設けたことにより、固定スクロールをハウジングから取り外し、旋回スクロールを露出させた状態で、第１軸受にグリスを注入できる。そのため、スクロールの大掛かりな解体を必要とせず、グリス補給作業が容易になる。従って、自己潤滑性シール部材３０の交換時に、他の余分な解体を行なうことなく、同時に第１軸受へのグリス補給が可能になる。
【００１９】
また、給油口が固定スクロール側に向けて開口しているので、グリスガンをスクロール軸線方向に向けて給油口に取り付けできるので、グリス補給時にハウジングの半径方向外周側にスペースを必要としない。さらに、給油口が第１軸受の近傍に設けられるので、連通孔の加工が容易になる。
【００２０】
本発明において、前記連通孔の一部が、第１軸受のケーシング又は該ケーシングを支承するハウジングの根元に形成された座ぐり部と、前記従動クランク軸と偏心軸の連結部を囲繞する円板状のスペーサに刻設され、該座ぐり部と第１軸受とを連通させる切欠部とで形成されているとよい。
【００２１】
前記座ぐり部は、第１軸受を第１軸受のケーシングに圧入するとき、圧入を容易にするため、第１軸受のケーシング又は該ケーシングを支承するハウジングの撓み性を増すために形成されるものである。このような既設の座ぐり部を連通孔の一部として利用することにより、連通孔の形成が容易になる。
また、円板状のスペーサを利用することで、連通孔の形成が容易になり、該スペーサに切欠部を形成する簡単な加工で、座ぐり部を第１軸受へ連通させる加工が可能になる。
【００２２】
本発明において、前記給油口及び連通孔の形成に加えて、旋回スクロール端板の外側位置で第２軸受を支承するベアリングプレートに、固定スクロール側に向けて開口し第２軸受に連通する貫通孔を穿設するとよい。
これによって、固定スクロールをケーシングから取り外すだけで、第１軸受及び第２軸受へのグリス供給が同時に可能になる。
【００２３】
本発明において、第１軸受に連通する給油口、及び第２軸受に連通する第２給油口にグリスニップルが装着されているとよい。これによって、グリスガンによる給油が容易になると共に、これら給油口からのグリスの漏れがなくなり、かつこれら給油口への塵や埃の侵入を防止できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明装置によれば、旋回スクロールに対して偏心して取り付けられた駆動クランク軸によって旋回スクロールを公転させる公転機構と、従動クランク軸がハウジングに支承された第１軸受に回転可能に支持され、該従動クランク軸と一体の偏心軸が旋回スクロールに支承された第２軸受に回転可能に支持されたクランク機構からなる自転防止機構とを備えているスクロール流体機械において、第１軸受のケーシング又は該ケーシングを支承するハウジングに、旋回スクロールの端板の半径方向外側位置で固定スクロール側に向けて開口する給油口を設け、該給油口と第１軸受とを連通する連通孔を設けたことにより、固定スクロールのみをスクロール本体から取り外した状態で、第１軸受にグリスを注入できる。そのため、スクロールの大掛かりな解体を必要とせず、かつ給油口が固定スクロール側に向けて開口しているので、給油作業時にハウジングの半径方向外周側スペースを必要とせず、第１軸受へのグリス供給が容易になる。さらに、給油口が第１軸受の近傍に設けられるので、連通孔の加工が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した無給油式スクロール圧縮機の全体断面図である。
【図２】前記スクロール圧縮機の一部拡大断面図である。
【図３】前記スクロール圧縮機の一部品を示す斜視図である。
【図４】前記スクロール圧縮機のグリス補給時を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではない。
【００２７】
本発明装置の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は本発明が適用される無給油式スクロール圧縮機を示し、前述のように、固定スクロール体１０と、旋回スクロール体２０と、及びこれらを所定位置に固定又は旋回可能に支持するハウジング４０とからなる。これら部材の概略構成を簡単に説明する。
【００２８】
固定スクロール体１０は、ハウジング４０の端面に固定され、吸込口１６を有する周壁１２によって囲繞された凹状空間ｓ内に渦巻形の第１のラップ１４を直立して形成している。第１のラップ１４の略中央に圧縮流体を吐出するための吐出口１８を備えている。
旋回スクロール体２０は、ハウジング４０内の凹部空間に収納され、周壁１２の平坦面に当接する端板２２と、端板２２に直立し、第１のラップ１４の実質的に同じ形状の渦巻形の第２のラップ２４とからなる。第１のラップ１４と第２のラップ２４は、互いに１８０°ずらして嵌合されている。固定スクロール体１０及び旋回スクロール体２０の背面側には、夫々冷却フィン１９及び２５が形成され、空冷によりスクロール内部を冷却可能にしている。
【００２９】
第１のラップ１４及び第２のラップ２４は、夫々他側スクロールの端板と接触する端面に溝部を凹設し、該溝部に渦巻形の自己潤滑性シール部材３０を嵌入させることにより、凹状空間ｓの気密性を維持しながら、これらラップが無潤滑で摺動可能となるように構成されている。
【００３０】
ハウジング４０は、一端にプーリ１００が連結された主駆動クランク軸４２を中心軸上に軸支すると共に、該主駆動クランク軸４２を中心として夫々１２０°ずつ偏位させた位置（３箇所）に、自転防止機構５０を構成する第１転がり軸受５４を支承している。
主駆動クランク軸４２の先端側に一体形成された偏心軸４４は、軸受４６に回転自在に軸支され、軸受４６は、旋回スクロール体２０と一体となったベアリングプレート２６に連結されている。
【００３１】
従動クランク軸５２は、ハウジング４０に支承された第１転がり軸受５４によって回転自在に軸支されている。従動クランク軸５２と一体の偏心軸５２ａは、第２転がり軸受５６によって回転自在に軸支され、第２転がり軸受５６は、ベアリングプレート２６と一体のベアリングケース５８に収容されている。
【００３２】
この結果、図示省略のＶベルトによりプーリ１００を回転させると、プーリ１００とボルト１０２で連結された主駆動クランク軸４２が回転する。主駆動クランク軸４２が回転すると、偏心軸４４が公転運動を行なうと共に、３個の従動クランク軸５２が主駆動クランク軸４２の偏心量に対応して偏心回転運動を行なう。これによって、旋回スクロール体２０が自転を阻止されながら一定の半径で公転運動する。かかる構成は既に公知であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
図２は、自転防止機構５０の構成を図示している。図において、第１転がり軸受５４の内レース構成体７２がボルト７４によって従動クランク軸５２に連結されている。ベアリング押え７０が、ボルト７６によって第１転がり軸受５４の端面に装着されている。従動クランク軸５２と一体の偏心軸５２ａを回転自在に支承する第２転がり軸受５６は、ベアリングプレート２６と一体に形成されたベアリングケース５８に収容されている。
【００３４】
従動クランク軸５２と偏心軸５２ａの中間にある連結軸５２ｂの周囲を囲繞するように、スペーサ７８が配設されている。図３に示すように、スペーサ７８は円板状をなし、その外周面に周方向に等間隔に６個の切欠部７８ａが刻設されている。スペーサ７８の外周側の位置で、ハウジング４０にリング状をなし四角形断面の座ぐり部８０が形成されている。この座ぐり部８０は、第１転がり軸受５４をハウジング４０に圧入するときに、ハウジング４０の撓み性を増大させるために形成されている。
【００３５】
座ぐり部８０の外周側には、スクロール軸線方向に向けて連通孔８２が穿設され、該連通孔８２の開口は封止栓８４で密閉されている。連通孔８２の外周側に、スクロール軸線方向に連通孔８６が穿設され、連通孔８６は連通孔８２と連通し、連通孔８６の給油口８７がスクロール本体軸線方向で固定スクロール体１０側に向かって開口し、給油口８７にグリスニップル８８が装着されている。
【００３６】
図１において、端板２２の半径方向外周側であって、第１転がり軸受５４に対応する位置のベアリングプレート２６に、スクロール軸線方向に貫通孔９０が穿設され、該貫通孔９０の開口がスクロール本体軸線方向で固定スクロール体１０側に向かって開口し、該開口にグリスニップル９２が装着されている。
【００３７】
図４は固定スクロール体１０を取り外し、旋回スクロール体２０を露出させた状態を示す。図４に、グリスニップル８８及び９２の配置位置を示す。連通孔８６とグリスニップル８８、及び貫通孔９０とグリスニップル９２は、端板２２の外周側で、主駆動クランク軸４２を中心として夫々１２０°ずつ偏位させた位置（３箇所）に配置されている。
また、主駆動クランク軸４２の他端には、ボルト１０２によってプーリ１００が取り付けられている。プーリ１００側には、プーリ１００に連結されてプーリ１００と共に回転する冷却ファン１０４、及び冷却ファン１０４を覆う冷却フィンカバー１０６がハウジング４０に固設されている。
【００３８】
かかる構成において、第１転がり軸受５４及び第２転がり軸受５６にグリスを補給するときは、固定スクロール体１０をハウジング４０に固定しているボルト１０８を外して、固定スクロール体１０をハウジング４０から取り外す。この状態で、旋回スクロール体２０の端板２２及び第２のラップ２４が外部に露出されると共に、グリスニップル８８及び９２が外部に露出される。図４に示すように、グリスニップル８８及び９２に対して、グリスガン１１０をスクロール軸線方向に向け、グリスガン口１１２をこれらグリスニップルに装着し、グリスを注入する。
【００３９】
グリスニップル８８から連通孔８６に注入されたグリスは、連通孔８２、座ぐり部８０及びスペーサ７８の切欠部７８ａを通して第１転がり軸受５４に到達する。また、グリスニップル９２を介して貫通孔９０に注入されたグリスは、貫通孔９０から第２転がり軸受５６に供給される。
【００４０】
本実施形態によれば、固定スクロール体１０をハウジング４０から取り外すだけで、第１転がり軸受５４及び第２転がり軸受５６へのグリス補給が可能になる。そのため、グリス補給のための解体作業が簡素化できる。このように、固定スクロール体１０を取り外すだけでグリス補給ができるので、自己潤滑性シール部材３０の交換時に、同時に第１転がり軸受５４及び第２転がり軸受５６のグリス補給が可能になる。
【００４１】
加えて、グリスニップル８８及び９２がスクロール軸線方向に向けて装着されているので、グリス補給時に、ハウジング４０の半径方向外側のスペースを必要としない。そのため、狭いスペースでグリス補給が可能になる。さらに、グリスニップル８８及び９２が端板２２より外周側に配置されているので、グリスガン１１０をこれらグリスニップルに装着するのが容易になる。
【００４２】
また、連通孔８２と第１転がり軸受５４とを連通させる孔の一部を、既設の座ぐり部８０を利用し、かつスペーサ７８に設けた切欠部７８ａで形成しているので、該連通孔の加工工数を低減できる。さらに、連通孔８２及び８６は、スクロール軸線方向に向けて加工されているので、これら連通孔を工作機械で加工するとき、一軸上で同時に加工でき、加工工数を低減できる。
【００４３】
また、連通孔８６及び貫通孔９０に予めグリスニップル８８及び９２が装着されているので、グリスガン１１０によるグリス補給が容易になると共に、連通孔８６及び貫通孔９０からのグリス漏れや塵埃の侵入を防止できる。
【００４４】
なお、図１において、主駆動クランク軸４２の偏心軸４４には、偏心軸４４の偏心距離に相当する重心の偏りを補正するために、偏心軸４４には扇状のバランスウェイト４８が取り付けられている。バランスウェイト４８及び偏心軸４４に、バランスウェイト４８の外周面と偏心軸４４とベアリングプレート２６間のスリット隙間ｃに開口する給油用通路６０を設け、該スリット隙間ｃを軸受４６の内レースの外径より大に延設する。
【００４５】
また、給油用通路６０のバランスウェイト側開口にグリスニップル６２を装着し、偏心軸４４を適当に回転させ、ハウジング４０に開口した図示省略のグリスガン口とグリスニップル６２とを正対させる。そして、該グリスガン口から挿入したグリスガンで給油用通路６０及びスリット隙間ｃを介して軸受４６にグリスを補給できる。この軸受４６へのグリス補給手段は、前述のように、特許文献１に開示されている。
なお、本実施形態は無給油式スクロール圧縮機を対象にしたものであるが、本発明は、給油式のスクロール流体機械にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によれば、スクロール流体機械の自転防止機構を構成する軸受へのグリス補給を、大掛かりな解体を必要とせず、簡易に実施できる。
【符号の説明】
【００４７】
１０                固定スクロール体
１２                周壁
１４                第１のラップ
１６                吸入口
１８                吐出口
１９，２５          冷却フィン
２０                旋回スクロール体
２２                端板
２４                第２のラップ
２６                ベアリングプレート
３０                自己潤滑性シール部材
４０                ハウジング
４２                主駆動クランク軸
４４，５２ａ        偏心軸
４６                軸受
４８                バランスウェイト
５０                自転防止機構
５２                従動クランク軸
５２ｂ              連結軸
５４                第１転がり軸受（第１軸受）
５６                第２転がり軸受（第２軸受）
５８                ベアリングケース
６０                給油用通路
６２、８８，９２    グリスニップル
７０                ベアリング押え
７２                内レース構造体
７４，７６，１０２，１０８    ボルト
７８                スペーサ
７８ａ              切欠部
８０                座ぐり部
８２、８６          連通孔
８７                給油口
８４                封止栓
９０                貫通孔
１００              プーリ
１０４              冷却ファン
１０６              冷却ファンカバー
１１０              グリスガン
１１２              グリスガン口
ｃ                  スリット隙間
ｓ                  凹状空間
【図１】
0005421886.tif 000002
【図２】
0005421886.tif 000003
【図３】
0005421886.tif 000004
【図４】
0005421886.tif 000005