(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動スクロールと従動スクロールとを収納するスクロール収納室と、前記駆動スクロールと従動スクロールとの接合部に供給され該接合部を潤滑する潤滑油を収納する排気室との間の仕切り壁部を貫通する前記従動スクロールの回転軸が、軸受を介して回転自在に支承されるスクロール流体機械において、前記仕切り壁部の反従動スクロール側に筒状の軸受けハウジングを設けるとともに、この仕切り壁部及び軸受けハウジングで構成される空間部に、潤滑油にて潤滑され前記従動スクロールの回転軸を支承する一対の軸受を、所定間隔を介して設け，且つ前記仕切り壁部側に設けた軸受の従動スクロール側にオイルシールを配設するとともに、前記軸受けハウジング側に設けた軸受の反従動スクロール側にオイルシールを配設することにより、前記一対の軸受を潤滑する潤滑油を、前記駆動スクロールと従動スクロールとの接合部を潤滑する潤滑油と隔離したことを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項２】
排気室とスクロール収納室との圧力差で、前記排気室の潤滑油を前記スクロール収納室へ自吸し、駆動スクロールと従動スクロールとの接合部を潤滑するようにした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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スクロール収納室に隣接配置された排気室に収納した潤滑油でスクロールを潤滑するスクロール流体機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は特開平２−８１９８３号公報にて開示された従来のこの種のスクロール流体機械の一種であるスクロール形真空ポンプの縦断面図である。
【０００３】
図において、１は筒状のケーシングで、上端近傍にその内側を上下に仕切る仕切り壁部１ａを、該仕切り壁部１ａの中心部に、その内周部で後述する軸受やオイルシール等を支持する貫通孔１ｂを有す軸受ボス部１ｃを、また軸受ボス部１ｃ下端近傍内周部と該軸受ボス部１ｃの上端とに連通する貫通孔１ｄを、また仕切り壁部１ａの周縁近傍に後述する真空装置と連通する貫通孔１ｅを、またその下端に後述する駆動スクロールと従動スクロールとを出し入れする開口１ｆとを有しスクロール収納室Ａを構成してなるものである。
【０００４】
２はスクロール収納室Ａ内に収納された駆動スクロール、３は駆動スクロール２と一体結合されその一部が貫通孔１ｂに嵌入する回転軸で、一端の夫々が後述する圧縮室内に開口し、他端が該回転軸３の外周の所定位置に開口する貫通孔３ａ、３ｂを有してなるものである。４はスクロール収納室Ａ内に収納され、駆動スクロール２に従動する従動スクロール、５は従動スクロール４と一体結合された回転軸である。  なお、Ｂは駆動スクロール２と従動スクロール４とが回転時に、その中心部に形成される圧縮室である。
【０００５】
６はケーシング１の下端に開口１ｆ部に装着されたブラケット、７と８はブラケット６に支持された軸受で、従動スクロール４の回転軸５を回転自在に支承するものである。
【０００６】
９は貫通孔１ｂに嵌着し回転軸３を回転自在に支承する玉軸受からなる軸受、１０と１１は軸受９の軸方向両側に配設されたオイルシールで、該オイルシール１０と軸受９との間には貫通孔１ｄと貫通孔３ａとに連通する隙間１２が配設されてなるものである。
【０００７】
１３は軸受ボス部１ｃの上端部に装着された逆止弁付ベーンポンプで、後述する潤滑油が吸い込み口１３ａから吸い込まれ吐出口１３ｂから該吐出口１３ｂに連通する貫通孔１ｄへ吐出されるように構成されてなるものである。
【０００８】
１４は筒状のケーシング１の上端部に配設され、該ケーシング１と協働し排気室Ｃを構成する下端に開口部１４ａを有す有底筒状のケーシングで、上端中央部に、その内周部で後述する軸受やオイルシール等を支持する貫通孔１４ｂを有す軸受ボス部１４ｃを、また、上部側壁部に排気口１４ｄを、また外周の一部に排気室Ｃと分離された吸気路１４ｅを有し、該吸気路１４ｅの下端部は貫通孔１ｅと連通し、上端は真空装置１５に配管（図示せず）にて接続されてなるものである。
【０００９】
１６は貫通孔１４ｂに嵌着し回転軸３を回転自在に支承するグリース封入形玉軸受からなる軸受、１７は軸受１６の下側に位置するように貫通孔１４ｂに嵌着したオイルシールである。
【００１０】
１８はケーシング１４の上部に装着されたモータで、カプラー１９を介し回転軸３と結合されてなるものである。
【００１１】
２０は排気室Ｃの下半分に注入された潤滑油で、その上面が貫通孔３ｂの上端より下側に位置するよう構成されてなるものである。
【００１２】
従来のスクロール形真空ポンプは以上のように構成されているので、モータ１８を運転すると駆動スクロール２と従動スクロール４とが回転し圧縮室Ｂの圧縮空気が貫通孔３ｂ及び排気口１４ｄを通して排気され、このようにして、スクロール収納室Ａ内、更には、真空装置１５内が排気され該真空装置１５内の真空度が高まる。
【００１３】
また、モータ１８を運転することでベーンポンプ１３が駆動され、潤滑油２０が貫通孔１ｄと隙間１２と該隙間１２に間欠的に連通する貫通孔３ａとを通して駆動スクロール２と従動スクロール４との接合部に給油され、該接合部を潤滑する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来のスクロール形真空ポンプでは、排気室Ｃの外側にカプラー１９を介しモータ１８を結合しているので大型となり、また、真空装置１５からの排気中に腐蝕性ガスが潤滑油２０中に混入し該潤滑油２０が劣化し、特に寸法精度が要求される軸受７乃至９が腐蝕し、それによって軸受７乃至９のラジアルギャップが大きくなり、スクロールの圧縮性能が低下する等の問題点があった。
【００１５】
この発明は、かかる従来の問題点を解決するためになされたものであり、コンパクトなスクロール流体機械を提供すること、また、排気中の腐蝕性ガスによる軸受の腐蝕を防止し、スクロールの圧縮性能の低下、即ち排気性能の低下が無いスクロール流体機械を提供すること、また、排気室の潤滑油の供給、即ち給油構造が簡単なスクロール流体機械を提供すること、また潤滑油の供給路中の潤滑油の乱流を低減し給油ポンプのポンプ効率を高めること、更には、給油ポンプのメンテナンス性が優れたスクロール流体機械を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わるスクロール流体機械においては、駆動スクロールと従動スクロールとを収納するスクロール収納室と、前記駆動スクロールと従動スクロールとの接合部に供給され該接合部を潤滑する潤滑油を収納する排気室との間の仕切り壁部を貫通する前記従動スクロールの回転軸が、軸受を介して回転自在に支承されるスクロール流体機械において、前記仕切り壁部の反従動スクロール側に筒状の軸受けハウジングを設けるとともに、この仕切り壁部及び軸受けハウジングで構成される空間部に、潤滑油にて潤滑され前記従動スクロールの回転軸を支承する一対の軸受を、所定間隔を介して設け，且つ前記仕切り壁部側に設けた軸受の従動スクロール側にオイルシールを配設するとともに、前記軸受けハウジング側に設けた軸受の反従動スクロール側にオイルシールを配設することにより、前記一対の軸受を潤滑する潤滑油を、前記駆動スクロールと従動スクロールとの接合部を潤滑する潤滑油と隔離したものである。
【００１７】
また、排気室とスクロール収納室との圧力差で、前記排気室の潤滑油を前記スクロール収納室へ自吸し、駆動スクロールと従動スクロールとの接合部を潤滑するように構成したものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す縦断面図で、２１は筒状のケーシングで、右端近傍にその内側を左右上下に仕切る仕切り壁部２１ａを、該仕切り壁部２１ａの中心部に、その内周部で、後述する軸受やオイルシール等を支持する貫通孔２１ｂを有す軸受ボス部２１ｃを、また軸受ボス部２１ｃ左端近傍内周部と該軸受ボス部２１ｃの右端とに連通する貫通孔２１ｄを、また、上部に真空装置１５と連通する貫通孔２１ｅを、また、その左端に駆動スクロール２と従動スクロール４とを出し入れする開口２１ｆとを有しスクロール収納室Ａを構成してなるものである。
【００２３】
２２は軸受ボス部２１ｃの右端に、同心に且つ着脱自在に装着され、その内周部右端で後述する軸受が嵌着する軸方向貫通項孔２２ａを有する筒状の軸受けハウジングで、その左端に貫通孔２１ｂの内周に嵌合するインロー部２２ｂと軸受ボス部２１ｃの右端に当接するフランジ部２２ｃを、その軸方向中央部にその内外周を連通する貫通孔２２ｄを、また、軸方向中央外周部からフランジ部２２ｃに貫通し貫通孔２１ｄに連通する貫通孔２２ｅを、また、軸方向中央外周部から軸受けハウジング２２の右端面に貫通する貫通孔２２ｆを有してなるものである。
【００２４】
２３は従動スクロール４と一体に結合された回転軸で、一端の夫々が圧縮室Ｂ内に開口し、他端が該回転軸２３を貫通する貫通孔２３ａと、外周の所定位置に開口する貫通孔２３ｂを有してなるものである。
【００２５】
２４は貫通孔２１ｂに嵌着し回転軸２３を回転自在に支承する玉軸受からなる軸受、２５と２６とは軸受２４と従動スクロール４との間で貫通孔２１ｂに嵌着したオイルシール、２７はオイルシール２５と２６の間に配設された隙間で、貫通孔２１ｄと貫通孔２３ｂとに連通するものである。
【００２６】
２８は軸受けハウジング２２の貫通孔２２ａ右端部に嵌着し軸受２４と協働し回転軸２３を回転自在に支承する玉軸受からなる軸受、２９は軸受２４と２８との間に配設された隙間で、貫通孔２２ｄと連通するものである。
【００２７】
３０は貫通孔２２ｄから隙間２９に注入され、軸受２４と２８を潤滑する潤滑油、３１は貫通孔２２ｄに装着されたプラグである。
【００２８】
３２は回転軸２３に螺着したリングナットで、軸受２８の軸方向位置を固定するためのものである。
【００２９】
３３は軸受けハウジング２２の右端面に装着されたベーンポンプのケーシングで、その内側から左端面に貫通し貫通孔２２ｆに連通する貫通孔３３ａを有してなるものである。３４はケーシング３３内に配設され回転軸２３に結合し回転駆動されるのベーンポンプのロータ、３５はロータ３４の外周部に配設されたベーン、３６はケーシング３３右端面に着脱自在に装着された蓋、３７はリングナット３２とロータ３４との間に配設され、ケーシング３３の内周に嵌着したオイルシールである。
【００３０】
３８は貫通孔２２ｆと貫通孔２２ｅとを連通、遮断する弁で、後述する潤滑油が貫通孔２２ｆに圧送されると自動的に前記連通状態とし、前記圧送が中止されると自動的に前記遮断状態となる逆止弁機能を有するものである。
【００３１】
３９は軸受けハウジング２２やベーンポンプのケーシング３３を囲撓するようにケーシング２１に着脱自在に結合し該ケーシング２１と協働し排気室Ｃを構成するケーシングである。
【００３２】
４０は排気室Ｃに注入された潤滑油で、駆動スクロール２と従動スクロール４との接合部を潤滑するためのものである。
【００３３】
４１は負荷側ブラケット４１ａがケーシング２１の開口２１ｆの開口端縁に着脱自在に装着され駆動スクロール２を回転駆動するモータで、モータ軸４１ｂの軸端に駆動スクロール２が結合されてなるものである。
【００３４】
このように構成されたスクロール真空ポンプにおいては、モータ４１を運転するとモータ軸４１ｂの軸端に結合された駆動スクロール２が回転し、これに従動スクロール４が従動しその回転中心部に圧縮室Ｂが形成され、スクロール収納室Ａの気体を圧縮し回転軸２３の貫通孔２３ａを通して排気室Ｃへ排気する。
【００３５】
また、従動スクロール４が従動すると、該従動スクロール４と一体に結合されたベーンポンプのロータ３４が回転駆動され、貫通孔３３ａ、貫通孔２２ｆ、貫通孔２２ｅ、貫通孔２１ｄ、隙間２７と、２３ｂを経由して駆動スクロール２と従動スクロール４との接合部へ圧送給油され、その接合部を潤滑し、圧縮室Ｂの排気と共に、排気室Ｃ中へ回収され、その圧送給油と回収とが繰り返し行われ、スクロール収納室Ａに接続された真空装置１５の真空容器内部が排気され真空度が高まる。
【００３６】
また、スクロール収納室Ａの一部を、モータ４１の枠体を構成する負荷側ブラケット４１ａとして構成したので、従来に比しコンパクトとなる。
【００３７】
また、駆動スクロール２の回転軸をモータ軸４１ｂとしたので、従来に比し構造簡単でコンパクトとなる。
【００３８】
また、従動スクロール４を支持する回転軸２３を回転自在に支承する軸受２４と２８が潤滑油４０と隔離した潤滑油３０で潤滑されるので、排気中の腐蝕性ガスと触れることがなく、従来のようにスクロールを回転自在に支承する軸受が腐蝕し性能が低下するのを防止することができる。
【００３９】
また、互いに同心に配設され潤滑油４０の給油路を形成する貫通孔３３ａと該貫通孔３３ａの下流に位置する貫通孔２２ｆ、及び貫通孔２２ｅと該貫通孔２２ｅの下流に位置する貫通孔２１ｄとにおいて、貫通孔３３ａの出口より貫通孔２２ｆの入口を、また、貫通孔２２ｅの出口より貫通孔２１ｄの入口を夫々大径としたので、組立時の互いの位置ずれによる潤滑油４０の乱流を防止し、結果的に給油ポンプの効率低下を防止することができる。
【００４０】
また、従動スクロール４を支持する回転軸２３の軸端に給油ポンプを配設したので、従来に比し給油ポンプのメンテナンスが容易である。
【００４１】
なお、前記給油ポンプの種類が実施の形態１のベーンポンプに限定されるものでないことは言うまでもない。
【００４２】
また、軸受２４と２８との潤滑はグリース潤滑でもよく、液状の潤滑油３０に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００４３】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２を示す縦断面図で、４２はモータ（図示せず）に回転駆動される駆動スクロール２と、これに従動スクロール４とを収納するスクロール収納室Ａを構成するケーシングで、右端近傍にその内側を左右に仕切る仕切り壁部４２ａを、該仕切り壁部４２ａの中心部に、その内周部で、後述する軸受やオイルシール等を支持する貫通孔４２ｂを有す軸受ボス部４２ｃを、また軸受ボス部４２ｃ左端近傍内外周を連通する貫通孔４２ｄを、また、上部に真空装置１５と連通する貫通孔４２ｅとを有してなるものである。
【００４４】
４３は軸受ボス部４２ｃの右端に、同心に且つ着脱自在に装着され、その内周部右端に後述する軸受が嵌着する軸方向貫通項孔４３ａを有する筒状の軸受けハウジングで、その左端に貫通孔４２ｂの内周に嵌合するインロー部４３ｂと軸受ボス部４２ｃの右端に当接するフランジ部４３ｃを、その軸方向中央外周部から貫通孔４３ａに連通する貫通孔４３ｄを有してなるものである。
【００４５】
４４は従動スクロール４と一体結合された回転軸で、一端の夫々が圧縮室Ｂ内に開口し、他端が該回転軸４４を貫通する貫通孔４４ａと、外周の所定位置に開口する貫通孔４４ｂを有してなるものである。
【００４６】
４５は貫通孔４２ｂに嵌着し回転軸４４を回転自在に支承する玉軸受からなる軸受、４６と４７とは軸受４５と従動スクロール４との間で貫通孔４２ｂに嵌着したオイルシール、４８はオイルシール４６と４７との間に配設された隙間で、貫貫通孔４２ｄと貫通孔４４ｂとに連通するものである。
【００４７】
４９は軸受けハウジング４３の貫通孔４３ａ右端部に嵌着し軸受４５と協働し回転軸４４を回転自在に支承する玉軸受からなる軸受、５０は軸受４５と４９との間に配設された隙間で、貫通孔４３ｄに連通するものである。
【００４８】
５１は貫通孔４３ｄから隙間５０に注入され、軸受４５と４９を潤滑する潤滑油、５２は貫通孔４３ｄに装着されたプラグである。
【００４９】
５３は回転軸４４に螺着したリングナットで、軸受４９の軸方向位置を固定するためのものである。
【００５０】
５４は軸受けハウジング４３の右端面に着脱自在に装着されたハウジングカバーで、その内周部にはオイルシール５５が嵌着支持されてなるものである。
【００５１】
５６は軸受けハウジング４３やハウジングカバー５４を囲撓すると共に、ケーシング４２に着脱自在に結合し該ケーシング４２と協働し排気室Ｃを構成するもので、該排気室Ｃ内には潤滑油４０を収納してなるものである。
【００５２】
このように構成されたスクロール真空ポンプにおいては、モータを運転すると駆動スクロール２が回転し、これに従動スクロール４が従動しその回転中心部に圧縮室Ｂが形成され、スクロール収納室Ａの気体を圧縮し回転軸４４の貫通孔４４ａを通して排気室Ｃへ排気され、スクロール収納室Ａに接続された真空装置１５の真空容器内部が排気され真空度が高まる。
【００５３】
また、前記運転状態においては、排気室Ｃに対しスクロール収納室Ａが負圧状態となるため、潤滑油４０が貫通孔４２ｄから吸い込まれ、駆動スクロール２と従動スクロール４との接合部に給油され潤滑するため、ことさら、給油ポンプを必要とせず、従来に比し装置構造が簡単でコンパクトなスクロール流体機械を提供することができる。
【００５４】
第１の発明によれば、従動スクロールを支持する回転軸を回転自在に支承する軸受が潤滑油と隔離した潤滑油で潤滑されるよう構成したので、排気中の腐食性ガスと触れることがなく、従来のように従動スクロールを回転自在に支承する軸受が腐食し性能が低下するのを防止することができる。
第２の発明によれば、排気室とスクロール収納室との圧力差で、前記排気室の潤滑油を前記スクロール収納室で自吸し、駆動スクロールと従動スクロールとの接合部を潤滑するようにしたので、ことさら、給油ポンプを必要とせず、従来に比し装置の構造が簡単でコンパクトなスクロール流体機械を得ることができる。
【００５５】
なお、軸受４５と４９との潤滑はグリース潤滑でもよく、液状の潤滑油５１に限定されるものでないことは実施の形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の縦断面図である。
【図２】この発明の実施の形態２の縦断面図である。
【図３】従来のスクロール流体機械の縦断面図である。
【符号の説明】
２  駆動スクロール、４  従動スクロール、２１  ケーシング、２１ａ  仕切り壁部、２１ｄ  貫通孔、２２ｅ  貫通孔、２２ｆ  貫通孔、２３  回転軸、２４  軸受、２５  オイルシール、２８  軸受、３０  潤滑油、３３ａ  貫通孔、３４  ロータ、３５  ベーン、３７  オイルシール、４０  潤滑油、４１  モータ、４１ａ  ブラケット、４１ｂ  モータ軸、Ａ  スクロール収納室、Ｂ  圧縮室、Ｃ  排気室、４２ｄ，４４ｂ  貫通孔、４８  隙間。
【図１】
0003570022.tif 000002
【図２】
0003570022.tif 000003
【図３】
0003570022.tif 000004