(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を圧縮する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、
前記圧縮機構部と前記電動機部とを連結し、前記電動機部の回転力を前記圧縮機構部に伝達する、左右方向に延びるシャフトと、
前記圧縮機構部、前記電動機部及び前記シャフトを収容するクランクケースと、
前記シャフトを挿通する貫通孔を有し、前記クランクケース内を左右に仕切り、一方を前記圧縮機構部が収納される圧縮機構室、他方を前記電動機部が収納される電動機室とする仕切り部材と、
前記仕切り部材の前記貫通孔と前記シャフトとの間に設けられ、前記圧縮機構室内の潤滑油が前記電動機室へ流入するのを阻止するためのオイルシールと、
前記オイルシールを介して前記電動機室内に漏れた潤滑油を、運転中に生じる前記圧縮機構室と前記電動機室との差圧により前記圧縮機構室に返油する返油流路と
を備えたことを特徴とする横置型圧縮機。
【請求項２】
前記返油流路は、
前記電動機室内に漏れた潤滑油を前記電動機室の底面に設けた開口から取り入れて前記クランクケース外に導き、前記圧縮機構部の吸入側に戻す返油管で構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の横置型圧縮機。
【請求項３】
前記返油管に、返油量を調整可能な流量調整弁を設けた
ことを特徴とする請求項２記載の横置型圧縮機。
【請求項４】
前記クランクケースを貫通して前記圧縮機構部に空気を供給する吸入孔を有し、
前記返油管は、
前記吸入孔に連通開口するように前記クランクケースに貫通して設けられた油戻し孔に接続されることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の横置型圧縮機。
【請求項５】
前記クランクケースを貫通して前記圧縮機構部に空気を供給する吸入孔を有し、
前記吸入孔には吸入管が接続され、前記返油管は、前記吸入管に接続される
ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の横置型圧縮機。
【請求項６】
前記返油管は着脱自在である
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか一項に記載の横置型圧縮機。
【請求項７】
前記返油流路は、
前記仕切り部材に設けた貫通孔で形成され、
前記貫通孔は、
一端が前記電動機室の底部に開口し、他端が前記圧縮機構室に開口するように形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の横置型圧縮機。
【請求項８】
前記返油流路に、前記返油流路を開閉可能な弁を設けた
ことを特徴とする請求項７記載の横置型圧縮機。
【請求項９】
前記クランクケースは、前記電動機室を外部に連通させて前記電動機室内を大気圧とするための外気連通孔を有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の横置型圧縮機。
【請求項１０】
前記外気連通孔に、外気中の塵埃を捕捉するフィルターが取り付けられている
ことを特徴とする請求項９記載の横置型圧縮機。
【請求項１１】
前記フィルターは、
フィルター部材と、
前記フィルター部材に外気を通過させた後、前記外気連通孔に導く外気風路とを有し、
前記外気風路は、
蛇行風路によるラビリンス構造を有する
ことを特徴とする請求項１０記載の横置型圧縮機。
【請求項１２】
前記外気連通孔には、外部のフィルターと接続される接続配管が接続され、
前記外部のフィルターで外気中の塵埃が捕捉された外気が前記接続配管及び前記外気連通孔を介して前記電動機構部に取り込まれる
ことを特徴とする請求項９記載の横置型圧縮機。
【請求項１３】
前記クランクケースは、
前記電動機部の固定子が固定されたクランクケース部分が、他のクランクケース部分と分解可能に分割形成されており、その分割部分がメタルガスケットで構成され、
前記メタルガスケットと他のクランクケース部分との付き合わせ部分は、シール部材でシールされている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の横置型圧縮機。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３の何れか一項に記載の複数台の横置型圧縮機と、
前記複数台の横置型圧縮機に共通して設けられ、外気中の塵埃を捕捉して前記複数台の横置型圧縮機に供給するユニット吸入フィルターとを少なくとも備えた
ことを特徴とする車両用空気圧縮装置。
【請求項１５】
前記外部のフィルターは、
前記ユニット吸入フィルターである
ことを特徴とする請求項１２に従属する請求項１４記載の車両用空気圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気の圧縮に好ましく用いることができる横置型圧縮機及び車両用空気圧縮装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より車両用空気圧縮装置では、空気等の圧縮を行う横置型の複数の圧縮機が用いられている。この種の横置型圧縮機として、クランクケース内を仕切り部材で左右に仕切り、一方を圧縮機構部を収納する圧縮機構室、他方を電動機部を収納する電動機室とし、オイルシールにより圧縮機構室内の潤滑油が電動機室内に流入することを阻止する構成とした圧縮機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７３５０１号公報（第３、４頁、第２〜４図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の圧縮機では、オイルシールにより潤滑油が電動機部に流入することを阻止するとしているが、完全に阻止することはできず、実際上、僅かながらも油漏れが発生する。これを放置したまま運転を続けると、電動機部に次第に潤滑油が溜まり、電動機部の入力が上昇したり、摩耗粉等の異物が混ざった潤滑油によって電動機巻線部分の電動機巻線の劣化や傷付きが発生したりする等の不都合が生じる。このため、電動機部に流入した潤滑油を電動機部から排出して圧縮機構部に返油する構成が望まれるが、特許文献１ではこの点について何ら検討されていない。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、圧縮機構室から電動機室への潤滑油の流入を阻止する構成の横置型圧縮機において、電動機室に漏れた潤滑油を圧縮機構室に返油することができ、信頼性の向上を図った横置型圧縮機及び車両用空気圧縮装置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】
【０００６】
本発明に係る横置型圧縮機は、空気を圧縮する圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機部と、圧縮機構部と電動機部とを連結し、電動機部の回転力を圧縮機構部に伝達する、左右方向に延びるシャフトと、圧縮機構部、電動機部及びシャフトを収容するクランクケースと、シャフトを挿通する貫通孔を有し、クランクケース内を左右に仕切り、一方を圧縮機構部が収納される圧縮機構室、他方を電動機部が収納される電動機室とする仕切り部材と、仕切り部材の貫通孔とシャフトとの間に設けられ、圧縮機構室内の潤滑油が電動機室へ流入するのを阻止するためのオイルシールと、オイルシールを介して電動機室内に漏れた潤滑油を、運転中に生じる圧縮機構室と電動機室との差圧により圧縮機構室に返油する返油流路とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る横置型圧縮機によれば、電動機室に漏れた潤滑油を圧縮機構室に返油することができ、信頼性の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る横置型圧縮機１００を示す図である。
【図２】図１の圧縮機１００が車両用空気圧縮装置として用いられる場合のユニット構成を示す図である。
【図３】図１の変形例１を示す図である。
【図４】図１の変形例２を示す図である。
【図５】図１の変形例３を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る圧縮機１００Ａを示す図である。
【図７】図６のフィルター７０の構造を示す概略断面図である。
【図８】図６の変形例１を示す図である。
【図９】図６の変形例２を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る圧縮機１００Ｂを示す図である。
【図１１】図１０の圧縮機１００Ｂが車両用空気圧縮装置として用いられる場合のユニット構成を示す図である。
【図１２】図１０の変形例１を示す図である。
【図１３】図１０の変形例２を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る圧縮機１００Ｃの構成を示す図である。
【図１５】図１４の仕切り部材２０の平面図である。
【図１６】気密試験時と運用時のボルト９１の作用説明図である。
【図１７】図１４の変形例１を示す図である。
【図１８】図１４の変形例２を示す図である。
【図１９】図１４の返油流路９０を開閉可能な弁の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．（返油方法：外部返油）
図１は、本発明の実施の形態１に係る横置型圧縮機（以下、単に「圧縮機」と表記する）１００を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は側面図である。図１において、実線矢印は空気の流れ、破線矢印は潤滑油の流れを示している。後述の図においても同様である。図１に基づいて、圧縮機１００の構成及び動作について説明する。この圧縮機１００は、空気の圧縮に好ましく用いることができるものである。更に、この圧縮機１００は、左右方向に分解可能な分解型の圧縮機である場合を例に説明する。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１０】
圧縮機１００は、空気を圧縮する圧縮機構部１と、圧縮機構部１を駆動する電動機部２と、圧縮機構部１と電動機部２とを連結し、電動機部２の回転力を圧縮機構部１に伝達する左右方向に延びるシャフト３とを有し、これらが密閉容器を構成するクランクケース１０内に収納されている。クランクケース１０内は、仕切り部材２０により左右に仕切られ、圧縮機構部１を収納する圧縮機構室Ａと、電動機部２を収納する電動機室Ｂとが形成されている。クランクケース１０の圧縮機構室Ａの下部は、潤滑油１７が溜まる溜まり部となっている。シャフト３は、仕切り部材２０を貫通して圧縮機構室Ａと電動機室Ｂとに跨がるように設けられている。
【００１１】
圧縮機構部１は、固定スクロール１ａ及び揺動スクロール１ｂを有し、吸入孔４から吸入した空気を固定スクロール１ａ及び揺動スクロール１ｂの間の空間で圧縮し、吐出孔５から吐出する周知のスクロール圧縮部である。
【００１２】
圧縮機構室Ａ内において圧縮機構部１の電動機部２側には、フレーム６がクランクケース１０に固定して設けられており、このフレーム６に主軸受７を介してシャフト３の一端が支持されている。
【００１３】
シャフト３は、その一端部（図１において右端部）に偏心軸部３ａが形成されており、この偏心軸部３ａに、揺動スクロール１ｂの背面部から軸方向に電動機部２側に延びるように形成されたボス部１ｃが揺動軸受８を介して接続されている。この構成により、シャフト３が回転すると、揺動スクロール１ｂが偏心回転運動するようになっている。
【００１４】
また、クランクケース１０には、圧縮機構室Ａ側の壁面を貫通し、更にフレーム６を貫通して主軸受７に潤滑油１７を供給する給油パイプ９が設けられている。そして、シャフト３内には、主軸受７に一端部が開口し、他端部が揺動軸受８側に開口するように設けられた通路１１が形成されており、給油パイプ９から導かれた潤滑油１７が主軸受７に供給されると共に、主軸受７を潤滑した潤滑油１７が通路１１を介して揺動軸受８に供給されるようになっている。
【００１５】
また、圧縮機構室Ａには、仕切り部材２０とフレーム６との間に形成され、主軸受７に連通する返油室１２と、固定スクロール１ａ及び揺動スクロール１ｂで構成された吸入室１３とが形成されており、返油室１２と吸入室１３とがフレーム６に設けた通路１４で連通している。
【００１６】
電動機部２は、クランクケース１０に焼き嵌め等によって密着固定された固定子２ａと、シャフト３に同じく焼き嵌め等によって密着固定された回転子２ｂとを備えている。そして、クランクケース１０において固定子２ａが固定されたクランクケース部分は、他のクランクケース１０部分と分解可能に分割形成されており、その分割部分１０ａがメタルガスケットで構成されている。
【００１７】
なお、ガスケットとしては一般的にゴムガスケットもあるが、本実施の形態１では、組立性向上の観点からメタルガスケットを用いている。圧縮機１００の組立時には、台座上に電動機部２部分を載置し、電動機部２部分を動かして、主軸受７中心と軸受１６中心同士の径方向のずれを補正し位置決めする工程が含まれる。このため、台座に対して滑りのよい構成とすることが求められ、ここではメタルガスケットを用いている。
【００１８】
メタルガスケットで構成された分割部分１０ａと他のクランクケース１０部分との付き合わせ部分にはシール部材１５が設けられ、液密にシールされている。これにより、圧縮機１００が運転、停止が繰り返されてメタルガスケットが膨張、収縮しても、分割部分１０ａと他のクランクケース１０部分との付き合わせ部分から、電動機室Ｂへ漏れた潤滑油１７が外部に漏れるのを防止している。
【００１９】
また、電動機室Ｂにおいて電動機部２の圧縮機構部１と反対側には、主軸受７と共に回転子２ｂの両側でシャフト３を支承する軸受１６が設けられ、主軸受７と軸受１６とによりシャフト３が両端部で回転自在に支持されている。
【００２０】
また、電動機室Ｂにおいて電動機部２の圧縮機構部１側には、揺動スクロール１ｂによる偏心回転運動に伴うアンバランスを平衡させるためのバランサ１８がシャフト３に固定して設けられている。
【００２１】
仕切り部材２０は、円板状の仕切り部２０ａと仕切り部２０ａの中央に設けた貫通孔から軸方向に延びる円筒部２０ｂとが一体に形成された構成を有している。円筒部２０ｂ内を通されたシャフト３の外周面と円筒部２０ｂの内周面との間には、潤滑油１７が電動機室Ｂへ流入するのを阻止するためのオイルシール３０が設けられている。本実施の形態１ではオイルシール３０の構成は特に限定するものではなく、例えば特開２０１１−１１７３５９号公報に開示されたもの等、任意の構成のものを採用できる。
【００２２】
オイルシール３０を設けることで、圧縮機構室Ａから電動機室Ｂへ流入しようとする潤滑油１７の大半の流入を阻止できる。しかしながら、仕切り部材２０とオイルシール３０との材質の相違による熱膨張率の差や、圧縮機構室Ａと電動機室Ｂとの圧力差などが起因して、僅かながら電動機室Ｂへ潤滑油１７の漏れが生じる。
【００２３】
このため、本実施の形態１では、電動機室Ｂ内に漏れた潤滑油１７を、運転中に生じる圧縮機構室Ａと電動機室Ｂとの差圧を利用して圧縮機構部１に返油する返油流路４０を設けている。返油流路４０は、電動機室Ｂ内に漏れた潤滑油１７を、電動機室Ｂの底面に設けた開口４０ａから取り入れてクランクケース１０外に導き、圧縮機構部１の吸入側に戻す返油管５０で構成されている。返油管５０の圧縮機構部１の吸入側の端部は、吸入孔４に連通開口するようにクランクケース１０に貫通して設けられた油戻し孔４ａに接続されている。
【００２４】
なお、図１では、返油管５０の一部が、電動機室Ｂの底面に設けた開口４０ａに連通する貫通孔５１ａを有し、クランクケース１０の底部に下方に膨出して設けられた膨出部５１で構成され、その他の部分が貫通孔５１ａに着脱自在に接続された配管５２で構成された例を示している。
【００２５】
圧縮機１００は更に、クランクケース１０の外部でシャフト３の他端部に固定された冷却用ファン５３と、冷却用ファン５３及びクランクケース１０の一部を覆い、冷却用ファン５３とクランクケース１０との間に冷却風通路５４を形成するカバー５５とを備えている。
【００２６】
図２は、図１の圧縮機１００が車両用空気圧縮装置として用いられる場合のユニット構成を示す図である。図２において実線矢印は外気の流れ、破線は潤滑油の流れ、一点破線は吐出空気（潤滑油含む）の流れを示している。
車両用空気圧縮装置は、複数台の圧縮機１００が並列に接続され、各圧縮機１００に共通してユニット吸入フィルター１１０が設けられている。また、各圧縮機１００に共通に、各圧縮機１００から吐出された潤滑油１７を含む吐出空気を、潤滑油１７と空気とに分離するオイルタンク１２０が設けられている。更に、オイルタンク１２０で分離された空気が供給される空気タンク１３０が設けられている。
【００２７】
このように構成された車両用空気圧縮装置では、ユニット吸入フィルター１１０を通過して塵埃等が除去された空気が、各圧縮機１００に供給され、各圧縮機１００で圧縮された後、潤滑油１７と共に圧縮機１００から吐出される。各圧縮機１００から吐出された潤滑油１７を含む吐出空気は、オイルタンク１２０に供給され、ここで潤滑油１７と空気とに分離され、潤滑油１７は各圧縮機１００に戻され、空気は空気タンク１３０に供給される。
【００２８】
次に、圧縮機１００の動作について図１を参照して説明する。まず、空気の流れについて説明する。
ユニット吸入フィルター１１０を通過した空気は、図１の実線矢印に示すように吸入孔４を通って圧縮機構室Ａ内の圧縮機構部１に取り込まれる。圧縮機構部１は取り込んだ空気を圧縮し、高圧となった空気を吐出孔５から外部に吐出する。吐出された空気がオイルタンク１２０に供給されることになる。
【００２９】
次に、潤滑油１７の流れについて説明する。潤滑油１７は、図１の破線矢印に示すように、給油パイプ９によって圧縮機構室Ａにのみ圧送される。給油パイプ９から圧送された潤滑油１７は、主軸受７のまわりに供給されて主軸受７の潤滑を行う。そして、主軸受７の潤滑を行った潤滑油１７の一方は、シャフト３に設けられた通路１１を通って揺動軸受８を潤滑した後、吸入室１３に流入する。
【００３０】
また、他方は主軸受７から図１の左方向に進み、オイルシール３０を潤滑する。仕切り部材２０の円筒部２０ｂとシャフト３とはオイルシール３０によりシールされているため、オイルシール３０を潤滑した潤滑油１７の大半は電動機部２に侵入せず返油室１２に流入する。返油室１２に流入した空気は、通路１４を経て吸入室１３に流入し、通路１１を経てきた潤滑油１７と合流して空気と共に圧縮機構部１に吸入される。圧縮機構部１に吸入された潤滑油１７は、空気と共に吐出孔５から外部に吐出され、圧縮機１００外のオイルタンク１２０に供給される。そして、オイルタンク１２０で分離された後、再び給油パイプ９から圧縮機構室Ａ内に戻される。
【００３１】
ここで、オイルシール３０で僅かながら漏れが生じた場合には、潤滑油１７が電動機室Ｂに流入する。返油室１２は、通路１４を介して圧縮機構室Ａの吸入室１３と連通していることから、圧縮機１００の運転中において常に負圧の状態となっている。一方、電動機室Ｂは正圧（大気圧）であるため、その差圧により、電動機室Ｂ内に漏れた潤滑油１７は、返油流路４０を通り、油戻し孔４ａから吸入孔４に戻される。
【００３２】
以上説明したように、本実施の形態１によれば、圧縮機構室Ａと電動機室Ｂとの差圧を利用して、電動機室Ｂに漏れた潤滑油を返油流路４０により圧縮機構室Ａに返油させるようにしたので、電動機室Ｂに潤滑油１７が溜まるのを防止でき、電動機室Ｂに潤滑油１７が溜まることによる不都合を防止できる。
【００３３】
また、返油流路４０は、外部配管（返油管）５０で構成されるため、メンテナンス性が良い。また、構成が単純で安価に構成できる。また、返油管５０は膨出部５１に着脱自在なため、ユニット組立時に取り付ければ良く、運搬性がよい。
【００３４】
また、メタルガスケットで構成された分割部分１０ａと他のクランクケース１０部分との付き合わせ部分をシール部材１５でシールしているため、電動機室Ｂ内に漏れた潤滑油が外部に漏れて車内を汚すのを防止することができる。
【００３５】
なお、本発明の圧縮機１００は、図１に示した構造に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しないを範囲で例えば以下のように変形実施可能である。
【００３６】
（変形例１）
図１では、電動機室Ｂに漏れた潤滑油を返油管５０で直接、吸入孔４に戻すようにしていたが、図３に示すように、返油管５０の途中に流量調整弁５６を設け、流量調整弁５６を介して吸入孔４に戻すようにしてもよい。流量調整弁５６は手動で開閉するものでもよいし、制御装置（図示せず）により自動で開閉するものでもよい。このように構成すると、流量調整弁５６により、電動機室Ｂから圧縮機構室Ａに返油する潤滑油の量を調整できる。
【００３７】
なお、流量調整弁５６を開放して返油を行うタイミングとしては、例えば、圧縮機１００の起動時に例えば３０秒間、行う等とすることができる。また、車両用空気圧縮装置特有のタイミングとしては、例えば、朝出庫時の運転時に行う等とすることができる。
【００３８】
ところで、車両用空気圧縮装置では通常、車両用空気圧縮装置を車両に設置して運用を開始する前に気密試験が行われる。空気漏れがあると、運用を開始した際、その空気漏れ部分から潤滑油１７が外部に漏れて車両内を汚してしまうためである。
【００３９】
気密試験を行う際には、図２においてユニット吸入フィルター１１０に代えて気密ガスを供給する装置を設け、圧縮機構室Ａとオイルタンク１２０と空気タンク１３０との間に形成された閉回路に気密ガスを注入して気密性のチェックするようにしている。しかし、図１のように圧縮機構室Ａと電動機室Ｂとが返油流路４０で常に連通した状態の場合、閉回路を形成できないため気密試験を行えない。しかし、図３に示した変形例２のように流量調整弁５６を設けた場合、流量調整弁５６を閉じることで前記閉回路を形成できるため、気密試験を行うことができる。
【００４０】
（変形例２）
図１では、返油管５０が、吸入孔４に開口する油戻し孔４ａに接続される構成を示したが、図４に示すように、吸入孔４に外部から接続される吸入管４Ａに接続する構成としてもよい。なお、図４は、接続関係を明確にするために図示したものであって、返油管５０と吸入管４Ａの接続構造や返油管５０の引き回し位置について正確に図示したものではない。
【００４１】
（変形例３）
図１では、返油管５０が、クランクケース１０の底部に設けた膨出部５１と配管５２とで構成した例を示したが、図５に示すように、返油管５０全体を配管で構成し、電動機部２の底面に上下方向に貫通して設けた開口４０ａに、着脱自在に装着するようにしてもよい。この場合も、返油管５０はユニット組立時に取り付ければ良く、運搬性がよい。
【００４２】
実施の形態２．（外気取り込み方法：圧縮機装着用フィルター）
圧縮機構室Ａと電動機室Ｂとの差圧を利用した潤滑油１７の返油を続けると、電動機室Ｂ内の圧力が次第に低下し、圧縮機構室Ａと同じ圧力となって返油を行えなくなる。実施の形態２は、電動機室Ｂを外部と連通させて大気圧とし、運転中、常に差圧を確保して返油可能な構成としたものである。
【００４３】
図６は、本発明の実施の形態２に係る圧縮機１００Ａを示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は側面図である。実施の形態２の圧縮機１００Ａは、実施の形態１と電動機室Ｂ側の構成が一部、異なる以外は略同様であり、以下では、実施の形態２が実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
圧縮機１００Ａにおいて、クランクケース１０の上壁には、電動機室Ｂを外部に連通させる外気連通孔６０が形成されている。外気連通孔６０によって電動機室Ｂを外部に連通させることで、電動機室Ｂは常に大気圧となる。これにより、運転中、圧縮機構室Ａと電動機室Ｂとの差圧を常に確保することができ、返油を継続して行うことができる。
【００４４】
また、外気連通孔６０には、外気に含まれる塵埃等を捕捉する圧縮機装着用フィルター（以下、単に「フィルター」と表記する）７０が取り付けられている。圧縮機１００Ａは、車両用空気圧縮装置の構成品として車両に設置される場合、通常、車両の下に設けられた収納室内に配置される。この収納室は、塵埃等を多く含んで汚染された環境であることが一般的である。このため、収納室内の空気を電動機室Ｂ内に取り込むにあたり、収納室内の汚染空気がそのまま入らないように、フィルター７０を設けて塵埃等を除去してから電動機室Ｂ内に取り込むようにしている。
【００４５】
ところで、電動機室Ｂでは、バランサ１８がシャフト３と共に回転しており、オイルシール３０から漏れて電動機室Ｂ内に流入した潤滑油１７が、バランサ１８により撹拌されミスト化される。このため、外気連通孔６０に、仮にフィルター７０を設けず開放したままとすると、ミスト化された潤滑油１７が外気連通孔６０を介して外部に排出され、車両を汚してしまう。よって、フィルター７０には、塵埃を除去する機能だけでなく、ミスト化された潤滑油１７を外部に排出させない機能も求められている。
【００４６】
図７は、図６のフィルター７０の構造を示す概略断面図である。図７において実線矢印は空気の流れを示し、破線矢印はミスト化された潤滑油の流れを示している。
フィルター７０は、外気連通孔６０に挿入して設置される第１部材７１と、第１部材の上面に配置される第２部材７４と、第１部材７１と第２部材７４との間に挟持され、塵埃等を捕捉するフィルター部材７５と、これらを覆うカバー７６とを備えている。
【００４７】
第１部材７１は、断面略Ｔ字状に構成され、外気連通孔６０に挿入される軸部７１ａと、軸部７１ａの上端から外方に延びて外気連通孔６０の上端周囲に設置される台座部７１ｂとを有している。第１部材７１には、台座部７１ｂをその上面から下方向に貫通し、更に軸部７１ａの途中まで下方向に延びる風路孔７２と、風路孔７２の下端から半径方向に放射状に貫通する複数の風路孔７３とが形成されている。
【００４８】
第２部材７４は、板状に構成され、中心部に風路孔７４ａが形成されており、第１部材７１との間にフィルター部材７５を挟んだ状態で第１部材７１に固定される。
【００４９】
カバー７６は、上面７６ａと上面７６ａの周囲から下方に延びる側面７６ｂとを有して下方が開放された形状を有し、第１部材７１及び第２部材７４を上から覆って保護すると共に、カバー７６の側面７６ｂの下面とクランクケース１０の上面との間の隙間からフィルター７０内に導入された外気を風路孔７４ａに導く風路を形成している。
【００５０】
このように構成されたフィルター７０では、カバー７６の側面７６ｂの下面とクランクケース１０の上面との間の隙間から横方向にフィルター７０内に外気が流入し、上方に進んだ後、カバー７６の内面と第２部材７４との間を風路孔７４ａに向かって横方向に流れる。そして、風路孔７４ａに流入した外気は、下方向に向かって流れ、フィルター部材７５を通過し、ここで外気に含まれる塵埃等が除去される。そして、塵埃等が除去された外気は、第１部材７１の風路孔７２を更に下方向に流れて風路孔７３で半径方向に向かう流れとなって電動機室Ｂ内に流入する。
【００５１】
このようにフィルター７０では、フィルター部材７５に外気を通過させて外気連通孔６０に導く外気風路を、蛇行風路によるラビリンス構造としている。これにより、電動機室Ｂ内でミスト化された潤滑油１７が外部に排出されない構造としている。なお、ラビリンス構造は図７の構造に限定するものではなく、適宜の構造とすることができる。
【００５２】
以上説明したように本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の作用効果が得られると共に、運転中、圧縮機構室Ａと電動機室Ｂとの差圧を常に確保することができ、返油を継続して行うことができる。また、フィルター７０を設けたことにより、電動機室Ｂ内のミスト化された潤滑油１７が外部に排出されるのを防止することができる。
【００５３】
なお、図６では、図１に示した圧縮機１００に外気連通孔６０及びフィルター７０を設けた構成を示したが、図８に示すように、図３に示した変形例１の構成に外気連通孔及びフィルターを設けた構成としてもよい。また、図９に示すように、図４に示した変形例２の構成に外気連通孔６０及びフィルター７０を設けた構成としてもよい。また、図示省略するが、図５に示した変形例３の構成に外気連通孔６０及びフィルター７０を設けた構成としてもよい。
【００５４】
実施の形態３．（外気取り込み方法：ユニット吸入フィルター）
実施の形態２では、電動機室Ｂの外気連通孔６０にフィルター７０を設けていたが、実施の形態３は、車両用空気圧縮装置に設けたユニット吸入フィルター１１０を、電動機室Ｂの外気連通孔用のフィルターとしても流用するようにしたものである。
【００５５】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る圧縮機１００Ｂを示す図である。図１１は、圧縮機１００Ｂが車両用空気圧縮装置として用いられる場合のユニット構成を示す図である。図１１において実線矢印は外気の流れ、破線は潤滑油の流れ、一点破線は吐出空気（潤滑油含む）の流れを示している。
実施の形態３の圧縮機１００Ｂは、実施の形態２と電動機室Ｂ側の構成が一部、異なる以外は略同様であり、以下では、実施の形態３が実施の形態２と異なる部分を中心に説明する。
圧縮機１００Ｂでは、吸入フィルター取り付け配管８０の一端がユニット吸入フィルター１１０の吐出口に接続され、他端が外気連通孔６０に接続されている。これにより、ユニット吸入フィルター１１０で塵埃等が除去された外気が、外気連通孔６０から電動機室Ｂ内に取り込まれることになる。
【００５６】
以上のように構成した実施の形態３によれば、実施の形態２と同様の作用効果が得られると共に、ユニット吸入フィルター１１０を外気連通孔用のフィルターとしても流用する構成としたので、実施の形態２のフィルター７０を不要とできる。よって、実施の形態２に比べて安価な構成とすることができる。
【００５７】
なお、図１０では、図１に示した圧縮機１００に外気連通孔６０及び吸入フィルター取り付け配管８０を設けた構成を示したが、図１２に示すように、図３に示した変形例１の構成に外気連通孔６０及び吸入フィルター取り付け配管８０を設けた構成としてもよい。また、図１３に示すように、図４に示した変形例２の構成に外気連通孔６０及び吸入フィルター取り付け配管８０を設けた構成としてもよい。また、図示省略するが、図５に示した変形例３の構成に外気連通孔６０及び吸入フィルター取り付け配管８０を設けた構成としてもよい。
【００５８】
実施の形態４．（返油方法：内部返油）
実施の形態１〜３では、圧縮機の外部に返油管５０を設けて返油する外部返油構造であったが、実施の形態４では、圧縮機の内部に返油流路を設けて返油する内部返油構造としたものである。
【００５９】
図１４は、本発明の実施の形態４に係る圧縮機１００Ｃの構成を示す図である。図１５は、図１４の仕切り部材２０の平面図である。図１５において点線矢印は潤滑油の流れを示している。
実施の形態４の圧縮機１００Ｃは、実施の形態１と返油流路の構成が異なる以外は略同様であり、以下では、実施の形態４が実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態４の圧縮機１００Ｃは、実施の形態１の返油流路４０に代えて、返油流路９０を備えたものである。
【００６０】
返油流路９０は、電動機室Ｂと圧縮機構室Ａ側の返油室１２とを連通する返油孔１２ａが、仕切り部材２０に設けられた構成を有する。返油孔１２ａは、一端が電動機室Ｂの底部に開口し、他端が返油室１２の上部に開口している。なお、仕切り部材２０に返油孔１２を穿孔する際の製造上の理由から返油孔１２が仕切り部材２０の外周端面に開口しているため、その開口部分がボルトなどで塞がれて返油流路９０が構成されている。
【００６１】
また、返油流路９０を開閉可能な弁としてのボルト９１がクランクケース１０の外面側から装着されている。このボルト９１は、気密試験時には図１６（ａ）に示すように返油流路９０を閉塞する。そして、気密試験を終了後の運用時には、図１６（ｂ）に示すようにボルト９１の頭部とクランクケース１０との間にスペーサ９２を配置することで返油流路９０を開放する。
【００６２】
以上のように構成した実施の形態４によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、圧縮機１００Ｃ内に設けた返油流路９０で返油を行うことができ、実施の形態１の返油管５０を不要とできる。
【００６３】
また、返油流路９０を圧縮機１００Ｃ内に収めることにより、すでに製品化されている圧縮機に対しても分解を行い、返油流路９０を設けた仕切り板２０ａを取付けることで、外観部分の変更がないので、圧縮機周辺の部品変更の必要がなく互換性がある。
【００６４】
また、返油流路９０をクランクケース１０の外部から開閉可能なボルト９１を設けることで、気密試験を行うことが可能となる。
【００６５】
なお、本実施の形態４の内部返油構造は、図１７に示すように、圧縮機装着用フィルター７０を介して外気を電動機室Ｂに取り込むようにした実施の形態２の圧縮機に適用してもよいし、また、図１８に示すように、ユニット吸入フィルター１１０を介して外気を電動機室Ｂに取り込むようにした実施の形態３の圧縮機に適用してもよい。
【００６６】
また、図１４には、返油流路９０を開閉可能な弁としてボルト９１を用いた構成を示したが、弁の構成は任意であり、例えば、図１９に示す弁２００で構成してもよい。弁２００は、返油流路９０の圧縮機構室Ａ側の開口９０ａに設けられ、気密試験時には、図１９（ａ）に示すように実線矢印で示す気密ガスが、カバー２０３の貫通孔２０３ａを介して弁体２０２を押圧する。これにより弁体２０２がバネ２０１の付勢力に抗って開口９０ａ側に移動して開口９０ａを閉じる。気密ガスによる圧力が解除されると、図１９（ｂ）に示すようにバネ２０１が自然長に戻って開口９０ａを開放する。これにより、潤滑油１７がカバー２０３に設けた貫通孔２０３ｂを介して圧縮機構室Ａに返油可能となる。
【００６７】
また、上記各実施の形態では、圧縮機が車両用空気圧縮装置に適用される構成を示したが、必ずしも車両用空気圧縮装置に限定されない。
【００６８】
また、上記各実施の形態では、圧縮機構部１が固定スクロール１ａ及び揺動スクロール１ｂを有するスクロール型の例を示したが、これに限らず、ロータリー型等、他の形式の圧縮機構部としてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１  圧縮機構部、１ａ  固定スクロール、１ｂ  揺動スクロール、１ｃ  ボス部、２  電動機部、２ａ  固定子、２ｂ  回転子、３  シャフト、３ａ  偏心軸部、４  吸入孔、４Ａ  吸入管、４ａ  油戻し孔、５  吐出孔、６  フレーム、７  主軸受、８  揺動軸受、９  給油パイプ、１０  クランクケース、１０ａ  分割部分（メタルガスケット）、１１  通路、１２  返油室、１２ａ  返油孔、１３  吸入室、１４  通路、１５  シール部材、１６  軸受、１７  潤滑油、１８  バランサ、２０  仕切り部材、２０ａ  仕切り部、２０ｂ  円筒部、３０  オイルシール、４０  返油流路、４０ａ  開口、５０  返油管、５１  膨出部、５１ａ  貫通孔、５２  配管、５３  冷却用ファン、５４  冷却風通路、５５  カバー、５６  流量調整弁、６０  外気連通孔、７０  フィルター（圧縮機装着用フィルター）、７１  第１部材、７１ａ  軸部、７１ｂ  台座部、７２  風路孔、７３  風路孔、７４  第２部材、７４ａ  風路孔、７５  フィルター部材、７６  カバー、７６ａ  上面、７６ｂ  側面、８０  吸入フィルター取り付け配管、９０  返油流路、９０ａ  開口、９１  ボルト、９２  スペーサ、１００  圧縮機、１００Ａ  圧縮機、１００Ｂ  圧縮機、１００Ｃ  圧縮機、１１０  ユニット吸入フィルター、１２０  オイルタンク、１３０  空気タンク、２００  弁、２０１  バネ、２０２  弁体、２０３  カバー、２０３ａ  貫通孔、２０３ｂ  貫通孔、Ａ  圧縮機構室、Ｂ  電動機室。
【図１】
0005889110.tif 000002
【図２】
0005889110.tif 000003
【図３】
0005889110.tif 000004
【図４】
0005889110.tif 000005
【図５】
0005889110.tif 000006
【図６】
0005889110.tif 000007
【図７】
0005889110.tif 000008
【図８】
0005889110.tif 000009
【図９】
0005889110.tif 000010
【図１０】
0005889110.tif 000011
【図１１】
0005889110.tif 000012
【図１２】
0005889110.tif 000013
【図１３】
0005889110.tif 000014
【図１４】
0005889110.tif 000015
【図１５】
0005889110.tif 000016
【図１６】
0005889110.tif 000017
【図１７】
0005889110.tif 000018
【図１８】
0005889110.tif 000019
【図１９】
0005889110.tif 000020