(57)【要約】【課題】回転シャフトの回転速度が低下しても、潤滑油の供給量を安定して確保することができる駆動装置を提供する。【解決手段】この駆動装置１０は、ケーシング１１と、回転シャフト４０を有する駆動部１５と、油溜まり部１３と、給油ポンプ１７とを備え、回転シャフト４０内に、流入口及び流出口を有する流路４５が形成されており、給油ポンプ１７は、回転シャフト４０の下端部外周に固定され、その外径よりも大きい内径を有し、下方が開口された筒状のスリーブ５０と、回転シャフト４０外径より大きく、スリーブ５０の内径よりも小さい外径を有し、スリーブ５０の下方開口からスリーブ内周に挿入され、ケーシング１１内で固定支持された挿入軸６０とを有し、挿入軸６０の外周に、螺旋状の溝６２が形成されている。【選択図】図１
2014092120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
駆動部と、
前記ケーシング底部に設けられた油溜まり部と、
前記駆動部の動力によって作動し前記油溜まり部に配設された給油ポンプとを備え、
前記給油ポンプによって前記駆動部の所定の摺動箇所に潤滑油を供給するように構成された駆動装置において、
前記駆動部は、回転シャフトを有し、
前記回転シャフトは、その下端部が前記油溜まり部に至るように延出され、内部に潤滑油の流路を有し、
前記流路は、前記回転シャフトの下端部に設けられた、潤滑油の流入口と、前記回転シャフトの所定箇所に設けられた、前記摺動箇所に潤滑油を供給する流出口とを有しており、
前記給油ポンプは、前記回転シャフトの流入口を閉塞することなく、前記回転シャフトの下端部外周に固定され、前記回転シャフト外径よりも大きい内径を有し、下方が開口された筒状のスリーブと、
前記回転シャフトの外径より大きく、前記スリーブの内径よりも小さい外径を有し、前記回転シャフトに対して同軸上に配置されて、前記スリーブの下方開口から前記スリーブ内周に挿入され、前記ケーシング内で固定支持された挿入軸とを有し、
前記スリーブの内周又は前記挿入軸の外周に、螺旋状の溝が形成されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記ケーシングは、内部に密閉空間を形成すると共に、流体の吸入部及び吐出部を有しており、
前記駆動部は、前記回転シャフトを有する駆動機構部と、該回転シャフトによって駆動され、前記吸入部から吸入された流体を圧縮して前記吐出部から吐出させる圧縮機構部とを有し、
圧縮機として用いられるものである請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記挿入軸は、その中心部に上方が開口した凹部を有し、前記スリーブの内端面の中央部には、下方開口に向けて伸びる軸部が設けられ、該軸部は、前記挿入軸の凹部に挿入されており、前記回転シャフトの流入口が、前記軸部の中心部を通して下端部に開口する流路と連通しており、前記凹部の内周又は前記軸部の外周に、第２の螺旋状の溝が形成されている請求項１又は２記載の駆動装置。
【請求項４】
前記回転シャフトの流路は、前記流入口近傍で前記流入口に向かって拡径した内径を有している請求項１又は２記載の駆動装置。
【請求項５】
回転シャフトの流入口に連通する前記軸部の流路が、その下端開口に向かって拡径した内径を有している請求項３記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転シャフトを有する駆動部と、この駆動部の摺動箇所に潤滑油を供給する給油ポンプとを備える、駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、往復圧縮機、スクロール圧縮機等の圧縮機や、タービン発電機などは、回転シャフトを有する駆動部を備えており、同駆動部の回転シャフトが回転することで、ピストンやスクロール、タービン羽根等が所定の動作を行うようになっている。これらの装置の駆動部の摺動箇所には、潤滑性を高めるための潤滑油を給油ポンプで供給することが行われている。
【０００３】
回転シャフトを有する駆動部及び給油ポンプを有する駆動装置として、例えば、下記特許文献１には、密閉容器と、固定スクロール及び旋回スクロールを有する圧縮機構部と、旋回スクロールを旋回駆動する駆動部とを備え、前記駆動部は密閉容器の上下方向に配置された回転軸を有し、該回転軸の下端側に、前記圧縮機構部へ油を給油する給油ポンプを設けたスクロール圧縮機が記載されている。
【０００４】
前記給油ポンプは、トロコイド歯型のインナロータとアウタロータで構成された、いわゆるトロコイドポンプであり、インナロータの回転に伴ってアウタロータが回転すると、給油ポンプの下面から油が吸い込まれて、前記回転軸に供給されるようになっている。
【０００５】
下記特許文献２には、密閉容器と、第１固定スクロールと、揺動スクロールと、該揺動スクロールの下面側に配設された第２固定スクロールと、第１固定スクロールの第１軸受部及び第２固定スクロールの第２軸受部に軸支され、揺動スクロールの揺動軸受部を貫通して密閉容器内に上下方向に延設された主軸とを有する、スクロール流体機械が記載されている。
【０００６】
前記主軸は、一定径で伸びていると共に、内部に上下に伸びる給油通路が形成され、該給油通路よりも上方側の外周に螺旋溝が設けられており、また、主軸の下端には、潤滑油を各軸受部に供給するための油ポンプが取付けられている。そして、主軸が回転すると、密閉容器底部の潤滑油が、油ポンプ内での遠心力を利用して前記給油通路内を上昇し、第１軸受部の下端側に揚油されると共に、その一部が螺旋溝を通って上昇し、密閉容器の上部空間に移送されるようになっている。
【０００７】
下記特許文献３には、密閉容器と、シリンダを有するブロックと、シリンダ内で往復動するピストンと、前記ブロックの軸受により、鉛直方向に回転可能に軸支されたシャフトと、同シャフトの下端部側に形成された粘性ポンプとを有する、圧縮機が記載されている。
【０００８】
同特許文献３の段落０１６４〜０１７７に記載された実施形態７において、前記粘性ポンプは、前記シャフトの内部に形成された円筒空洞部と、該円筒空洞部の下方開口部の内周に固着された中空のスリーブと、該スリーブ及び円筒空洞部に同軸状に挿入され、一定径で伸びる柱状の挿入部材と、前記スリーブの内周又は前記挿入部材の外周に設けられ、潤滑油が上昇する向きに形成された螺旋溝と、前記挿入部材の回転を抑制する抑制手段とから構成されている。そして、前記シャフトが回転すると、スリーブと挿入部材との間で、螺旋溝を介して潤滑油が上昇し、シリンダ側へ移送されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２３６０６２号公報
【特許文献２】特開２００９−１６７９１３号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２００４／０８１３８３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年の省エネ化の要求に伴って、上記圧縮機等の駆動装置においても、インバータ駆動が行われるようになり、回転シャフトの回転速度が低く抑えられる傾向にある。このため、上記特許文献２のように、シャフトの回転による遠心力でポンプを動作させる構造では、ポンプの動力が不足しがちになるので、潤滑油の供給量が減少し、駆動部の摺動箇所での潤滑性能が低下しやすくなる場合があった。
【００１１】
これに対して、上記特許文献１のスクロール圧縮機においては、遠心力を利用しない容積形のトロコイドポンプを採用しているので、回転軸の回転数に左右されにくく、一定量の流体を供給することができるが、トロコイド歯形が複雑で加工精度も要求されるため、コストが高いというデメリットがある。
【００１２】
また、特許文献３には、スリーブの内周や挿入部材の外周に螺旋溝を設けることにより、螺旋溝の凹み分だけオイルとの接触面積を大きくして、粘性抵抗を高めてオイル搬送能力を向上させることが記載されている（段落００６７参照）。
【００１３】
しかしながら、前記スリーブは、シャフト内に設けた円筒空洞部の下方開口部の内周に固着されているので、スリーブ内径を大きく形成できず、このスリーブ内に挿入される柱状の挿入部材の外径も大きく形成できず、螺旋溝の周長を長くすることができないため、潤滑油の供給量の増加はそれほど期待できない。更に、シャフト内部に円筒空洞部を設ける必要があるため、シャフトの強度が低下するという問題もある。
【００１４】
また、特許文献３においては、主軸の外周に螺旋溝が設けられているが、この螺旋溝は、主軸内に設けられた給油通路よりも上方に形成されており、主軸の下端に取付けられた油ポンプによる、潤滑油の供給量増加に寄与するものではない。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、回転シャフトの回転速度が低下しても、潤滑油の供給量を安定して確保することができる、駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の駆動装置は、ケーシングと、駆動部と、前記ケーシング底部に設けられた油溜まり部と、前記駆動部の動力によって作動し前記油溜まり部に配設された給油ポンプとを備え、前記給油ポンプによって前記駆動部の所定の摺動箇所に潤滑油を供給するように構成され、前記駆動部は、回転シャフトを有し、前記回転シャフトは、その下端部が前記油溜まり部に至るように延出され、内部に潤滑油の流路を有し、前記流路は、前記回転シャフトの下端部に設けられた、潤滑油の流入口と、前記回転シャフトの所定箇所に設けられた、前記摺動箇所に潤滑油を供給する流出口とを有しており、前記給油ポンプは、前記回転シャフトの流入口を閉塞することなく、前記回転シャフトの下端部外周に固定され、前記回転シャフト外径よりも大きい内径を有し、下方が開口された筒状のスリーブと、前記回転シャフトの外径より大きく、前記スリーブの内径よりも小さい外径を有し、前記回転シャフトに対して同軸上に配置されて、前記スリーブの下方開口から前記スリーブ内周に挿入され、前記ケーシング内で固定支持された挿入軸とを有し、前記スリーブの内周又は前記挿入軸の外周に、螺旋状の溝が形成されていることを特徴とする駆動装置を提供するものである。
【００１７】
上記発明によれば、回転シャフトの下端部に固定されたスリーブと、ケーシング内に固定支持されてスリーブ内に挿入された挿入軸とによって、ねじポンプが形成される。すなわち、回転シャフトと一体にスリーブが回転すると、回転するスリーブと固定配置された挿入軸との隙間に入り込んだ油が、スリーブの回転による摩擦力を受けて、スリーブの内周又は挿入軸の外周に形成された螺旋状の溝に沿って、回転シャフトの流入口側に向けて移動する。
【００１８】
その結果、油溜まり部の油が給油ポンプに吸入されて、回転シャフトの流入口から回転シャフト内部に形成された流路に導入され、回転シャフトの所定箇所に形成された流出口から流出して、駆動部の摺動箇所に供給される。
【００１９】
そして、スリーブは、回転シャフト外径よりも大きい内径を有し、挿入軸は、回転シャフト外径より大きく、スリーブの内径よりも小さい外径を有するので、ねじポンプの実質的な長さ（螺旋溝を通る流路の長さ）を長くすることができると共に、潤滑油に作用する遠心力を大きくすることができ、ポンプの流量を増大させることができる。その結果、インバータ化などにより、回転シャフトの回転速度が遅くなっても、潤滑油の必要な流量を確保することができる。
【００２０】
また、回転シャフトの下端部外周に、それよりも大きな内径を有するスリーブを固定して、このスリーブの下方開口部に挿入軸を挿入し、スリーブ内周又は挿入軸外周に螺旋状の溝を設けて、これらによりねじポンプを構成したので、回転シャフトの下端部に大きな孔を設ける必要がなく、その強度を維持することができる。
【００２１】
本発明の駆動装置においては、前記ケーシングは、内部に密閉空間を形成すると共に、流体の吸入部及び吐出部を有しており、前記駆動部は、前記回転シャフトを有する駆動機構部と、該回転シャフトによって駆動され、前記吸入部から吸入された流体を圧縮して前記吐出部から吐出させる圧縮機構部とを有し、圧縮機として用いられるものであることが好ましい。
【００２２】
これによれば、駆動機構部により回転シャフトが回転すると、圧縮機構部が駆動されて吸入部からケーシング内に導入された流体が圧縮されて吐出部から吐出する。また、油溜まり部の油が給油ポンプに吸入されて、回転シャフトの流入口から回転シャフト内部に形成された流路に導入され、回転シャフトの上部に形成された流出口から流出して、摺動部に供給される。
【００２３】
本発明の駆動装置においては、前記挿入軸は、その中心部に上方が開口した凹部を有し、前記スリーブの内端面の中央部には、下方開口に向けて伸びる軸部が設けられ、該軸部は、前記挿入軸の凹部に挿入されており、前記回転シャフトの流入口が、前記軸部の中心部を通して下端部に開口する流路と連通しており、前記凹部の内周又は前記軸部の外周に、第２の螺旋状の溝が形成されていることが好ましい。
【００２４】
これによれば、スリーブ内周と挿入軸外周との間に螺旋溝を有する第１のねじポンプが形成され、前記凹部と前記軸部との間に同じく螺旋溝を有する第２のねじポンプが形成されて、油溜まり部の油が、第１のねじポンプと第２のねじポンプを経て、前記回転シャフトの流入口に導入されるので、ねじポンプの実質的な長さを長くすることができ、ポンプの流量を更に増大させることができる。
【００２５】
本発明の駆動装置においては、前記回転シャフトの流路は、前記流入口近傍で前記流入口に向かって拡径した内径を有していることが好ましい。これによれば、スリーブと挿入軸とにより形成されるねじポンプで吸引された潤滑油が、回転シャフトの流入口に流入しやすくすることができる。
【００２６】
本発明の駆動装置においては、回転シャフトの流入口に連通する前記軸部の流路が、その下端開口に向かって拡径した内径を有していることが好ましい。これによれば、スリーブと挿入軸との間に形成された第１のねじポンプにより吸引された潤滑油が、第２のねじポンプを経て、挿入軸の下端開口に流入しやすくすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ねじポンプを構成するスリーブの内径が、回転シャフト外径よりも大きく、挿入軸の外径も回転シャフト外径より大きいので、ねじポンプの実質的な長さを長くできると共に、潤滑油に作用する遠心力を大きくすることができ、その結果、ポンプの流量を増大させることができ、また、回転シャフトの外径を確保して、強度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る駆動装置を圧縮機に適用した一実施形態を示す概略構造図である。
【図２】同駆動装置の要部拡大説明図である。
【図３】ねじポンプの理論流量を説明する説明図である。
【図４】本発明に係る駆動装置の他の実施形態を示す要部拡大説明図である。
【図５】本発明に係る駆動装置の更に他の実施形態を示す要部拡大説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明に係る駆動装置の一実施形態について説明する。
【００３０】
図１に示すように、この実施形態における駆動装置１０は、空気や冷媒等の流体を圧縮するための圧縮機として用いられるものであって、ケーシング１１と、該ケーシング１１内に配置された駆動部１５と、該駆動部１５の所定の摺動箇所に潤滑油Ｏを供給する給油ポンプ１７とから主として構成されている。
【００３１】
ケーシング１１は、内部に密閉空間１２が形成され、その底部には油溜まり部１３が設けられており、該油溜まり部１３に所定量の潤滑油Ｏが貯留されるようになっている。
【００３２】
前記駆動部１５は、ケーシング１１内の下方側に配置された駆動機構部２０と、該駆動機構部２０の上方に配置された圧縮機構部３０とから構成されている。
【００３３】
前記駆動機構部２０は、ケーシング１１の底部に形成された支持凸部２２ａ，２２ｂで支持されたスプリング２２を介して弾性的に支持フレーム２５と、この支持フレーム２５に固定されたステータ２１と、ステータ２１の内側で回転可能に支持されたロータ２３とを有する電動モータで構成されている。そして、前記ロータ２３の中央部に軸固定孔２６が形成されると共に、その上方に軸固定孔２６よりも拡径した軸支持凹部２７が形成されており、前記軸固定孔２６に、上下両端部を鉛直方向に向けて配置した回転シャフト４０が固着されている。その結果、図示しない駆動源によって前記ロータ２３が回転すると、回転シャフト４０が回転するようになっている。
【００３４】
上記回転シャフト４０は、下端部が油溜まり部１３に至るように延出されていると共に、その上端部には板状のクランクウェブ４１が連設されており、このクランクウェブ４１の上面の、回転シャフト４０の軸心に対して偏心した位置に、偏心軸４３が突設されている。
【００３５】
また、回転シャフト４０の内部には、潤滑油Ｏの流路４５が形成されている。この流路４５は、シャフト下端部に設けられた流入口４６と、シャフト上端部に設けられ、圧縮機構部３０側に潤滑油Ｏを流出する流出口４７とを有している。更に前記流入口４６の内周面４６ａは、図２に示すように、シャフト下端部に向けて次第に拡径したテーパ状をなしている。
【００３６】
一方、圧縮機構部３０は、前記駆動機構部２０上に支持部材３２を介して支持されたシリンダブロック３１と、該シリンダブロック３１内で往復動作するピストン３３とを有している。
【００３７】
シリンダブロック３１は、水平方向に配置され、その内部で前記ピストン３３が往復動作するシリンダ３１ａと、該シリンダ３１ａ下面から下方に延設し、前記ロータ２３の軸支持凹部２７に挿入されて支持されるホルダ３１ｂと有している。このホルダ３１ｂ内に回転シャフト４０が挿入され、同ホルダ３１ｂの上方開口部に配置された前記クランクウェブ４１に連結されている。
【００３８】
前記ピストン３３は、回転シャフト４０にクランクウェブ４１を介して取付けられた偏心軸４３に、コンロッド３４を介して連結されている。その結果、回転シャフト４０が回転し、クランクウェブ４１を介して偏心軸４３が回動すると、コンロッド３４を介してピストン３３がシリンダ３１ａ内で往復動作するようになっている。
【００３９】
前記シリンダ３１ａの一方の側方開口部は、図示しない弁機構を有するバルブプレート３５を介してシリンダヘッド３６により閉塞されており、それにより圧縮室３７が構成されている。この圧縮室３７には、前記バルブプレート３５を介して、ケーシング外部に連通する吸入管３８が連結されており、それにより外部から圧縮室３７内に流体が吸入されるようになっている。更に圧縮室３７には、ケーシング外部に連通する吐出管３９が図示しない弁機構を介して連結されており、圧縮室３７内で、ピストン３３により圧縮された流体が外部へ吐出されるようになっている。なお、前記吸入管３８が本発明の「吸入部」をなし、吐出管３９が本発明の「吐出部」をなしている。
【００４０】
次に、図２を併せて給油ポンプ１７について説明すると、この給油ポンプ１７は、前記回転シャフト４０の流入口４６を閉塞することなく、同回転シャフト４０の下端部外周に固定され、下方が開口した筒状のスリーブ５０と、前記スリーブ５０の下方開口から挿入され、ケーシング１１内で固定支持された挿入軸６０とを有している。
【００４１】
前記スリーブ５０は、中央にシャフト挿通孔５１ａが形成された円形の天井板５１と、該天井板５１の周縁から下方に垂設した筒状壁５２とからなり、下方が開口した円筒状をなしている。
【００４２】
また、前記筒状壁５２の内径Ｄ２は、前記回転シャフト４０の外径Ｄ１よりも大きく形成されている。
【００４３】
そして、回転シャフト４０の下端部を、シャフト挿通孔５１ａに挿通すると共に、天井板５１の上下に配置した一対のナット５３，５３で、回転シャフト外周の図示しないネジ溝に螺着させることにより、回転シャフト４０の下端部外周にスリーブ５０がネジ止め固定される。その結果、ロータ２３の回転に伴って回転シャフト４０が回転すると、回転シャフト４０と一体になってスリーブ５０が回転するようになっている。
【００４４】
なお、スリーブ５０を回転シャフト４０の下端部外周に固定するための手段としては、ナット５３による締め付け固定のみならず、例えば、溶接や、カシメ、接着剤等で固定させてもよく、特に限定されない。
【００４５】
一方、前記挿入軸６０は、前記回転シャフト４０の外径Ｄ１よりも大きく、かつ、前記スリーブ５０の筒状壁５２の内径Ｄ２よりも小さい外径Ｄ３で形成されていると共に、その外周に、所定ピッチで突設された螺旋状の突部６１を介して、螺旋状の溝６２が設けられた、いわゆるねじ軸状をなしている。
【００４６】
上記挿入軸６０は、スリーブ５０の筒状壁５２内周との間に所定隙間を空けて、かつ、回転シャフト４０に対して同軸上となるように、スリーブ５０の下方開口から挿入されて配置されるようになっている。また、図１に示すように、挿入軸６０の下端部が、前記駆動機構部２０の支持フレーム２５に取付けられた支持部材６５により支持されて、挿入軸６０が回転しないように、ケーシング１１内で固定支持されるようになっている。なお、ここで固定支持とは、回転シャフト４０及びスリーブ５０の回転に対して相対的に固定支持されることを意味し、スプリング２２を介して弾性的に支持された支持フレーム２５と共に揺動することは妨げられない意味である。
【００４７】
そして、ロータ２３の回転により、回転シャフト４０と一体にスリーブ５０が回転すると、スリーブ５０の内周と挿入軸６０の外周との隙間に入り込んだ潤滑油Ｏが、スリーブ５０の回転による摩擦力を受けて、図２の矢印に示すように、挿入軸６０外周の螺旋状の溝６２に沿って、回転シャフト４０の流入口４６側に向けて移動するように、前記螺旋状の溝６２の螺旋方向が定められている。このように、回転シャフト４０の下端部外周に固定されたスリーブ５０と、ケーシング１１内に固定配置され、その外周に螺旋状の溝６２を設けた挿入軸６０とにより、いわゆるねじポンプが形成される。
【００４８】
次に、上記構造からなる駆動装置１０の動作及び作用効果について説明する。
【００４９】
すなわち、図示しない駆動源によりロータ２３が回転すると、ロータ２３に固着された回転シャフト４０が回転し、同回転シャフト４０と一体にスリーブ５０が回転する一方、支持フレーム２５に支持部材６５を介して固定された挿入軸６０は回転しないので、スリーブ５０内周と挿入軸６０外周との隙間に入り込んだ潤滑油Ｏが、スリーブ５０と挿入軸６０との速度差で生じる摩擦力を受けて、挿入軸６０外周の螺旋状の溝６２に沿って流動し、回転シャフト４０の流入口４６側に向けて移動する（図２参照）。
【００５０】
その結果、ケーシング１１底部の油溜まり部１３に貯留された潤滑油Ｏが、給油ポンプ１７により吸引されて、流入口４６から回転シャフト４０内の流路４５に導入される。このとき、流入口４６は、その内周面４６ａが、シャフト下端部に向けて次第に拡径したテーパ状をなしているので、流路４５内に潤滑油Ｏをスムーズに導入することができる。
【００５１】
回転シャフト４０の流路４５内に導入された潤滑油Ｏは、流路４５内を上昇して、シャフト上端部の流出口４７から流出し、圧縮機構部３０の摺動箇所（ここでは、シリンダブロック３１内の摺動箇所）に供給されて、その潤滑性能が維持されるようになっている。
【００５２】
そして、この駆動装置１０においては、スリーブ５０を構成する筒状壁５２の内径Ｄ２、及び、該スリーブ５０内に挿入される挿入軸６０の外径Ｄ３が、回転シャフト４０の外径Ｄ１よりも大きいので、ねじポンプの実質的な長さ（螺旋状の溝６２を通る流路の長さ）を長くすることができると共に、スリーブ５０内周と挿入軸６０外周との隙間に入り込んだ潤滑油Ｏに作用する遠心力を大きくすることができ、給油ポンプ１７の流量を増大させることができる。その結果、省エネのためのインバータ化などによって、回転シャフト４０の回転速度が遅くなっても、潤滑油Ｏの流量を確保することができ、駆動部１５の所定の摺動箇所に必要量の潤滑油Ｏを供給することができる。
【００５３】
また、回転シャフト４０の下端部外周に、それよりも大きな内径Ｄ２を有するスリーブ５０を固定すると共に、このスリーブ５０の下方開口部に、螺旋状の溝６２を形成した挿入軸６０を挿入して、ねじポンプを構成したので、回転シャフト４０の内部に大きな孔を設ける必要がなく、その強度を維持することができる。
【００５４】
上述したように、ねじポンプを構成する挿入軸の外径を大きくすることで、流量を増大させることができるが、その理由について図３を参照して具体的に説明する。すなわち、図３に示すような、所定径のパイプ１と、該パイプ１内に配置され、外周に螺旋状突部５を介して螺旋状溝を設けたねじ軸３とからなるねじポンプの、理論流量Ｑｔｈ（ｃｍ３／ｓ）は、一般的に下記数式（１）で示される。
【００５５】
【数１】
2014092120.tif 000003
【００５６】
上記数式（１）中、Ｄはねじ軸３の外径（ｃｍ）、ｎは毎分回転数、εは螺旋状突部５の幅（ｃｍ）、μはねじポンプ１の長さ（ｃｍ）、Ｐはポンプ出入口の圧力差である。
【００５７】
すなわち、ねじポンプの理論流量Ｑｔｈの算出式においては、ねじ軸３の外径Ｄがパラメータの一つとされ、しかも、その５／２乗となっているので、ねじ軸３の外径Ｄの影響が大きく、このことからも、ねじ軸の外径を大きくすることで、流量の増大が図れることがわかる。
【００５８】
なお、回転シャフト４０の回転に伴って偏心軸４３が回動し、コンロッド３４を介してシリンダ３１ａ内でピストン３３が往復動作すると、吸入管３８を通り、バルブプレート３５の図示しない弁機構を介して、圧縮室３７内に吸入された冷媒ガス等の流体が圧縮され、この圧縮された流体は、図示しない弁機構を介して吐出管３９を通過して、ケーシング外部へと吐出されるようになっている。
【００５９】
なお、上記実施形態における駆動装置１０は、圧縮機構部３０を備える圧縮機に適用したものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、タービン発電機や、原動機 などの、回転シャフトを有する駆動部を備える駆動装置に適用することができる。
【００６０】
また、上記実施形態における圧縮機は、ピストン３３が往復動作する、いわゆる往復圧縮機であるが、回転シャフトによる回転する機構を備えるタイプであれば、例えば、スクロール圧縮機や、ロータリー圧縮機、ロータリーピストン型圧縮機、スライドベーン型圧縮機などにも適用することもでき、特に限定されるものではない。
【００６１】
更に、上記実施形態における駆動装置１０においては、回転シャフト４０の上端部に流出口４７を設けて、圧縮機構部３０側に潤滑油Ｏを供給するように構成されているが、例えば、回転シャフト４０の軸方向途中に、外径側に向けて横孔状の流出口を設けておき、回転シャフト４０と、この回転シャフト４０を支持するシリンダブロック３１のホルダ３１ｂとの間等に、潤滑油Ｏを供給するようにしてもよく、流出口を設ける箇所は、駆動装置の駆動部の構造等に応じて、適宜設定することができる。
【００６２】
図４には、本発明に係る駆動装置の、他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
この実施形態の駆動装置１０ａは、図４の要部拡大説明図に示すように、スリーブ５０ａの内周に、螺旋状の溝６２ａが形成されている。一方、挿入軸６０ａは円筒状であり、外周には螺旋状の溝がなく、支持部材６５に固定されている。また、挿入軸６０ａは、前記回転シャフト４０の外径Ｄ１よりも大きく、かつ、前記スリーブ５０ａの筒状壁５２の内径Ｄ２よりも小さい外径Ｄ３で形成されている。そして、スリーブ５０ａが回転シャフト４０と一体的に回転すると、潤滑油Ｏが、スリーブ５０ａ内周の螺旋状の溝６２ａに沿って流動して、回転シャフト４０の流入口４６側に向けて移動し、駆動部１５の所定の摺動箇所に供給される。
【００６４】
図５には、本発明に係る駆動装置の、更に他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
この実施形態の駆動装置１０ｂは、２つのねじポンプを有する点が、前記実施形態と異なっている。
【００６６】
図５の要部拡大説明図に示すように、挿入軸６０ｂの中心部に、上方が開口した所定深さの凹部６３が形成されている。この挿入軸６０ｂは円筒状であり、前記実施形態と同様に、その外周に螺旋状の溝６２が形成されている。また、挿入軸６０ｂは、支持部材６５に固定されている。更に挿入軸６０ｂは、前記回転シャフト４０の外径Ｄ１よりも大きく、かつ、前記スリーブ５０の筒状壁５２の内径Ｄ２よりも小さい外径Ｄ３で形成されている。
【００６７】
一方、スリーブ５０の内端面の中央部には、下方に向けて伸びる軸部５５が、回転シャフト４０の下端部外周に螺着して配設されており、該軸部５５は、前記挿入軸６０ｂの凹部６３内に、所定の隙間を空けて挿入されている。
【００６８】
この軸部５５の中心部には、上下両端が開口した流路５６が設けられており、該流路５６の上方開口部５６ａは、前記シャフト４０の流入口４６に連通している。更に、流路５６の下方開口部５６ｂは、その内周面が、軸部５５下端に向けて次第に拡径したテーパ状をなしている。
【００６９】
また、軸部５５の外周には、螺旋状の突部５７を介して、螺旋状の溝５８が形成されている。この溝５８が、本発明における「第２の螺旋状の溝」をなしている。
【００７０】
すなわち、この実施形態では、スリーブ５０内周と挿入軸６０ｂ外周との間に、螺旋状の溝６２を有する第１のねじポンプが形成され、挿入軸６０ｂの凹部６３内周と軸部５５外周との間に、螺旋状の溝５８を有する第２のねじポンプが形成されている。
【００７１】
そして、スリーブ５０が回転シャフト４０と一体的に回転すると、潤滑油Ｏが、挿入軸６０ｂ外周の螺旋状の溝６２に沿って、スリーブ下方から上方に向けて流動し、その後、同潤滑油Ｏは、挿入軸６０ｂの凹部６３内周と軸部５５の外周との隙間に入り込んで、軸部５５外周の螺旋状の溝５８に沿って凹部６３下方に向けて流動し、軸部５５の下方開口部５６ｂを通って流路５６内に流入する。
【００７２】
このとき、流路５６の下方開口部５６ｂは、その内周面が軸部５５下端に向けて次第に拡径したテーパ状をなしているので、流路５６内に潤滑油Ｏをスムーズに導入することができる。
【００７３】
また、軸部５５の流路５６内に導入された潤滑油Ｏは、流路５６の上方開口部５６ａを通って、回転シャフト４０の流入口４６へと移動し、回転シャフト４０の流路４５内に導入されて、駆動部１５の所定の摺動箇所に供給される。
【００７４】
この実施形態によれば、上述したように、第１のねじポンプ及び第２のねじポンプが形成されており、潤滑油Ｏが、第１のねじポンプと第２のねじポンプを経て、回転シャフト４０の流入口４６に導入されるので、ねじポンプの実質的な長さを長くすることができ、給油ポンプ１７の流量を更に増大させることができる。
【００７５】
なお、図５に示す実施形態では、挿入軸６０ｂの外周及び軸部５５の外周に螺旋状の溝を設けたが、例えば、スリーブ５０の内周に螺旋状の溝を設けたり、挿入軸６０ｂの凹部６３の内周に螺旋状の溝を設けたりしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１  パイプ
３  ねじ軸
５  螺旋状突部
１０，１０ａ，１０ｂ  駆動装置
１１  ケーシング
１２  密閉空間
１３  油溜まり部
１５  駆動部
１７  給油ポンプ
２０  駆動機構部
２１  ステータ
２２  スプリング
２２ａ，２２ｂ  支持凸部
２３  ロータ
２５  支持フレーム
２６  軸固定孔
２７  軸支持凹部
３０  圧縮機構部
３１  シリンダブロック
３１ａ  シリンダ
３１ｂ  ホルダ
３２  支持部材
３３  ピストン
３４  コンロッド
３５  バルブプレート
３６  シリンダヘッド
３７  圧縮室
３８  吸入管
３９  吐出管
４０  回転シャフト
４１  クランクウェブ
４３  偏心軸
４５  流路
４６  流入口
４６ａ  内周面
４７  流出口
５０，５０ａ  スリーブ
５１  天井板
５１ａ  シャフト挿通孔
５２  筒状壁
５３  ナット
５５  軸部
５６  流路
５６ａ  上方開口部
５６ｂ  下方開口部
５７  螺旋状の突部
５８  螺旋状の溝
６０，６０ａ，６０ｂ  挿入軸
６１  螺旋状の突部
６２，６２ａ  螺旋状の溝
６３  凹部
６５  支持部材
Ｄ１  外径
Ｄ２  内径
Ｄ３  外径
Ｏ  潤滑油
Ｐ  パイプ
【図１】
2014092120.tif 000004
【図２】
2014092120.tif 000005
【図３】
2014092120.tif 000006
【図４】
2014092120.tif 000007
【図５】
2014092120.tif 000008