(57)【要約】【課題】  簡単な構成にて良好な潤滑状態が確保されたスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】  スクロール圧縮機は、オイル室６０から可動スクロール３０の旋回ユニットを収容する駆動室２９に潤滑油を環流させる油環流手段を有する。油環流手段は、固定スクロール３２に設けられてオイル室６０と駆動室２９との間を繋ぎ、駆動室２９に向けて開口した開口端を有する貫通孔８４と、貫通孔８４に配置され、潤滑油の内部流路を有するオリフィスチューブ９２とを含む。駆動室２９側のオリフィスチューブ９２の先端は、貫通孔８４の前記開口端若しくは当該開口端よりも外側に位置している。【選択図】  図２
2006233810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を含む作動流体の吸込み、圧縮及び吐出工程からなる一連のプロセスを互いに協働して実行する固定及び可動のスクロールと、
前記固定スクロールの基板の一部により区画され、前記作動流体から分離した前記潤滑油を貯えるオイル室と、
前記オイル室から前記可動スクロールの旋回ユニットを収容する駆動室に前記潤滑油を環流させる油環流手段と
を備えたスクロール圧縮機において、
前記油環流手段は、
前記固定スクロールに設けられて前記オイル室と前記駆動室との間を繋ぎ、前記駆動室に向けて開口した開口端を有する貫通孔と、
前記貫通孔に配置され、前記潤滑油の内部流路を有するオリフィスチューブと
を含み、
前記駆動室側の前記オリフィスチューブの先端は、前記貫通孔の前記開口端若しくは当該開口端よりも外側に位置していることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記オリフィスチューブと前記貫通孔との間を係合する係合手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記係合手段は、前記オリフィスチューブの外周及び前記貫通孔の内周の各々に設けられた凸部を含むことを特徴とする請求項２記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記オリフィスチューブは前記凸部としての大径部を有し、
前記貫通孔は前記凸部としての小径部を有する
ことを特徴とする請求項３記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記係合手段は、前記オリフィスチューブの外周と前記貫通孔の内周との間に設けられたスナップリングを含むことを特徴とする請求項２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、例えば車両用空調装置の冷凍回路に好適するスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のスクロール圧縮機は、例えば車両用空調装置の冷凍回路等に適用され、そのハウジングには、固定及び可動スクロールからなるスクロールユニットが収容されている。ハウジングの一方の内端壁とスクロールユニットとの間は駆動室として区画され、この駆動室には、固定スクロールに対し可動スクロールを旋回運動させるための旋回ユニットが収容されている。この旋回ユニットの作動に伴い、スクロールユニットはその可動スクロールが旋回運動することにより作動流体の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実行する。一方、ハウジングの他方の内端壁とスクロールユニットとの間には、スクロールユニットにより圧縮されてから吐出された作動流体を受け入れる吐出室が区画されている。
【０００３】
ところで、この種のスクロール圧縮機では、作動流体として潤滑油を含む冷媒が用いられるが、潤滑油が冷凍回路を循環するとその冷凍能力が低下する。このため、例えば特許文献１が開示するスクロール圧縮機では、圧縮された作動流体から潤滑油を分離する油分離室と、分離した潤滑油を一旦貯留するオイル室とが吐出室に隣接して設けられている。そして、この圧縮機は、固定スクロールにオイル室と駆動室との間を繋ぐ貫通孔を有し、この貫通孔を通じて潤滑油のみをオイル室から駆動室に環流させている。
【０００４】
また、この種の圧縮機では、駆動室に環流される潤滑油の流量を抑制するために、固定スクロールの貫通孔内にオリフィスチューブと称されるチューブを配置することが知られている。オリフィスチューブは、金属の中空円筒をその軸線方向に引き延ばすことで、極小の孔径を有した潤滑油の内部流路を得ることができる。また、オリフィスチューブによれば、オイル室と駆動室との間の圧力差により、その内部流路から噴出するときに潤滑油が霧化状態になり、駆動室内の隅々まで潤滑油を供給可能であると考えられている。
【特許文献１】特開平１１−８２３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術の圧縮機では、オリフィスチューブが貫通孔から抜けて駆動室内に突出するのを防止すべく、貫通孔の孔径が駆動室側の開口端にて縮径されている。従って、駆動室側のオリフィスチューブの先端は、貫通孔の軸線方向でみて、貫通孔の開口端よりも内側に位置している。この場合、貫通孔の開口端からオリフィスチューブの先端までの間に潤滑油が溜まり易くなっているので、オリフィスチューブの先端から潤滑油が霧化して噴出することが困難になり、貫通孔の開口端から液滴状の潤滑油が駆動室に供給されるようになる。このため、従来技術の圧縮機においては、駆動室内の旋回ユニットの隅々に潤滑油が行き渡らなくなり、潤滑状態が悪化する虞がある。
【０００６】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成にて良好な潤滑状態が確保されるスクロール圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明によれば、潤滑油を含む作動流体の吸込み、圧縮及び吐出工程からなる一連のプロセスを互いに協働して実行する固定及び可動のスクロールと、前記固定スクロールの基板の一部により区画され、前記作動流体から分離した前記潤滑油を貯えるオイル室と、前記オイル室から前記可動スクロールの旋回ユニットを収容する駆動室に前記潤滑油を環流させる油環流手段とを備えたスクロール圧縮機において、前記油環流手段は、前記固定スクロールに設けられて前記オイル室と前記駆動室との間を繋ぎ、前記駆動室に向けて開口した開口端を有する貫通孔と、前記貫通孔に配置され、前記潤滑油の内部流路を有するオリフィスチューブとを含み、前記駆動室側の前記オリフィスチューブの先端は、前記貫通孔の前記開口端若しくは当該開口端よりも外側に位置していることを特徴とするスクロール圧縮機が提供される（請求項１）。
【０００８】
本発明のスクロール圧縮機では、駆動室側のオリフィスチューブの先端が、貫通孔の開口端若しくは当該開口端よりも外側に位置していることにより、貫通孔の開口端近傍に潤滑油が溜まっていたとしても、オリフィスチューブから噴出したときに霧化した潤滑油は、そのままの霧化状態で駆動室内に供給される。そして、霧化状態の潤滑油は、駆動室内の隅々にまで行き渡るので、旋回ユニットの軸受等の各摺動部に潤滑油が確実に供給される。
【０００９】
好適な態様として、スクロール圧縮機は、前記オリフィスチューブと前記貫通孔との間を係合する係合手段を更に備える（請求項２）。この場合、係合手段により、駆動室に向けたオリフィスチューブの抜けが防止されるので、オリフィスチューブが可動スクロールや旋回ユニットに衝突することがない。
好適な態様として、前記係合手段は、前記オリフィスチューブの外周及び前記貫通孔の内周の各々に設けられた凸部を含む（請求項３）。この場合、オリフィスチューブの外周及び貫通孔の内周の各々に設けられた凸部が互いに係合するという簡単な構成により、可動スクロールや旋回ユニットへのオリフィスチューブの衝突を防止することができる。
【００１０】
好適な態様として、前記オリフィスチューブは前記凸部としての大径部を有し、前記貫通孔は前記凸部としての小径部を有する（請求項４）。この場合、オリフィスチューブ及び貫通孔に凸部をそれぞれ容易に設けることができる。
好適な態様として、前記係合手段は、前記オリフィスチューブの外周と前記貫通孔の内周との間に設けられたスナップリングを含む（請求項５）。この場合、オリフィスチューブの外周と貫通孔の内周との間にスナップリングを設けるという簡単な構成により、可動スクロールや旋回ユニットへのオリフィスチューブの衝突を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、請求項１〜５のスクロール圧縮機では、オリフィスチューブから噴出した霧化状態の潤滑油が旋回ユニットの隅々まで確実に供給されるので、潤滑状態が良好に保たれる。このため、このスクロール圧縮機は、簡単な構成ながら寿命が長く、更には、動力損失が低減されて成績係数も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は一実施例のスクロール圧縮機を示し、この圧縮機は例えば車両用空調装置の冷凍回路に組み込まれ、冷凍回路の冷媒（作動流体）を圧縮するために使用される。ここで、冷媒には潤滑油としての冷凍機油が含まれており、この冷凍機油は冷媒とともに圧縮機内の軸受や種々摺動面に供給され、これらを潤滑する。
スクロール圧縮機はハウジング２を備え、このハウジング２は駆動ケーシング４及び圧縮ケーシング６からなる。これら駆動及び圧縮ケーシング４，６は複数の連結ボルト８により相互に連結されている。なお、この圧縮機は、後述するように潤滑油が圧縮ケーシング６内の底部に貯留されることから、図１の縦方向が上下方向に略一致するように車両のエンジンルーム内に設置される。
【００１３】
駆動ケーシング４内には駆動軸１０が配置され、この駆動軸１０は圧縮ケーシング６側に大径端部１２を有し、この大径端部１２から小径軸部１４が延びている。大径端部１２はニードル軸受１６を介して駆動ケーシング４に回転自在に支持され、小径軸部１４はボール軸受１８を介して駆動ケーシング４に回転自在に支持されている。更に、小径軸部１４にはボール軸受１８と大径端部１２との間にリップシール２０が取付けられ、このリップシール２０は小径軸部１４に相対的に摺接し、駆動ケーシング４内を気密に区画している。
【００１４】
駆動軸１０における小径軸部１４は駆動ケーシング４から突出し、その突出端に電磁クラッチ２２のドリブン側が取り付けられている。電磁クラッチ２２は、そのドライブ側に駆動プーリ２４を有し、駆動プーリ２４は軸受２６を介して駆動ケーシング４に回転自在に支持されている。駆動プーリ２４は車両のエンジンからの動力を受けて回転され、駆動プーリ２４の回転は、電磁クラッチ２２を介して駆動軸１０に伝達可能である。従って、エンジンの駆動中、電磁クラッチ２２がオン作動されれば、駆動軸１０は駆動プーリ２４とともに回転される。
【００１５】
一方、圧縮ケーシング６は、図示しないけれども、その外周壁に吸入ポート及び吐出ポートが形成され、吸入ポート及び吐出ポートは、冷凍回路の蒸発器又は凝縮器に対して冷媒管路により接続される。
圧縮ケーシング６内にはスクロールユニット２８が収容され、スクロールユニット２８と駆動ケーシング４の内端壁との間には駆動室２９が形成されるとともに、スクロールユニット２８と圧縮ケーシング６の外周壁との間には、圧縮ケーシング６の吸入ポートと連通する吸入室３１が形成されている。スクロールユニット２８は可動スクロール３０及び固定スクロール３２を有し、これら可動及び固定スクロール３０，３２は、それぞれ基板３４と、この基板３４に一体に形成された渦巻き壁３６とから形成されている。
【００１６】
図１から明らかなように、可動及び固定スクロール３０，３２は、基板３４同士が互いに対向し、且つ、渦巻き壁３６同士が互いに噛み合うようにして配置されている。この配置では、各渦巻き壁３６の先端面が、他方の基板３４に対して摺接するとともに、渦巻き壁３６同士が互いに局所的に摺接し、これにより可動スクロール３０と固定スクロール３２との間に圧縮室３８が形成されている。この圧縮室３８内への冷媒の吸込工程及び冷媒の圧縮／吐出工程は、可動スクロール３０の旋回運動に伴い実行される。
【００１７】
上述した可動スクロール３０に旋回運動を付与するため、駆動室２９内には旋回ユニットが配置されている。より詳しくは、可動スクロール３０と駆動軸１０の大径端部１２とは、ニードル軸受４２、偏心ブッシュ４４及びクランクピン４６を介して互いに連結され、可動スクロール３０と駆動ケーシング４との間には、可動スクロール３０の自転を阻止するボール型の旋回スラストベアリング５０が配置されている。なお、図１中の参照符号５２はカウンタウエイトを示し、このカウンタウエイト５２は偏心ブッシュ４４に取付けられている。
【００１８】
一方、固定スクロール３２は圧縮ケーシング６内にて複数の固定ボルト（図示しない）を介して固定され、固定スクロール３２と圧縮ケーシング６の端壁６ａとの間には、吐出室５８及びオイル室６０が仕切壁６２を介して上下に区画されている。更に、吐出室５８内には油分離室６４が区画されている。より詳しくは、円筒状の区画壁６６が、仕切壁６２から圧縮ケーシング６の外周壁に亘り端壁６ａに沿って上下方向に延び、区画壁６６内には、油分離管６８が同心上に固定されている。油分離室６４は、油分離管６８の大径端６８ａよりも下方の区画壁６６の領域により形成されている。なお、区画壁６６の上端はプラグ７０により閉塞されているが、プラグ７０と油分離管６８との間にて、区画壁６６の内周面には吐出ポートに連なる横孔７２が開口している。
【００１９】
吐出室５８は、吐出弁７４を介して上流の圧縮室３８に連通する一方、区画壁６６に形成された２つの導入孔７８を介して下流の油分離室６４に連通している。つまり、圧縮室３８は、吐出室５８及び油分離室６４を介して吐出ポートに繋がっている。なお、吐出弁７４は、固定スクロール３２に設けられた弁孔としての吐出孔７６と、吐出孔７６を開閉するリード弁体と、リード弁体の開度を規制するストッパプレートとを有する。
【００２０】
一方、油分離室６４は、仕切壁６２に形成された底孔８０を介してオイル室６０に連通し、オイル室６０は、油環流手段つまり固定スクロール３２に設けられたオリフィスフィルタ８２を介して駆動室２９に連通している。
より詳しくは、図２に拡大して示したように、固定スクロール３２の渦巻き壁３６は、圧縮ケーシング６の底部に位置付けられる部分が肉厚部３６ａとして形成され、固定スクロール３２には、これら肉厚部３６ａ及び基板３４を貫通して貫通孔８４が形成されている。なお、固定スクロール３２の渦巻き壁３６の先端面は、肉厚部３６ａの端面よりも可動スクロール３０の基板３４側に突出している。
【００２１】
貫通孔８４は、その軸線が駆動軸１０と平行に延び、オイル室６０側の領域が駆動室２９側の領域よりも大径に形成されている。また、貫通孔８４の内面は、オイル室６０側の開口端近傍にて雌テーパ状に拡径される一方、駆動室２９側の開口端近傍に小径部９０が形成されている。小径部９０は貫通孔８４の内周から径方向内側に突出し、貫通孔８４を縮径する凸部をなす。
【００２２】
オリフィスフィルタ８２はオリフィスチューブ９２を含み、オリフィスチューブ９２は、貫通孔８４内に同心上に配置され、その基端がオイル室６０側の貫通孔８４の開口端近傍に位置付けられている。一方、オリフィスチューブ９２の先端は、貫通孔８４の軸線方向でみて、小径部９０を通じて肉厚部３６ａの端面から駆動室２９内に突出しているが、固定スクロール３２の渦巻き壁３６の先端面までは達していない。
【００２３】
オリフィスチューブ９２は、例えば金属の中空円筒をその軸線方向に引き延ばして得られ、その内部を潤滑油のための極小径な内部流路（図示せず）が貫通している。また、オリフィスチューブ９２は、貫通孔８４内の小径部９０近傍の部分に、この小径部９０と係合する凸部として大径部９４を有する。大径部９４は、オリフィスチューブ９２の外周から径方向外側に突出し、小径部９０に当接することにより、駆動室２９に向かうオリフィスチューブ９２の抜けを防止する。なお、この大径部９４は、例えば中空円筒を引き延ばすときのチャック位置を調整することにより容易に形成することができる。
【００２４】
オリフィスチューブ９２には、貫通孔８４の大径領域にて外側から樹脂製のスリーブ９５が固定され、スリーブ９５の外周面に形成された周溝にＯリング９６が嵌められている。このＯリング９６により、スリーブ９５と貫通孔８４との間の隙間は駆動室２９側とオイル室６０側とに気密に仕切られている。なお、オリフィスチューブ９２の外周面には、スリーブ９５の密着強度を高めるためにローレット加工が施されている。
【００２５】
スリーブ９５には、その一端からオイル室６０内に突出する２本のビーム９８が一体に形成され、これらビーム９８の間にオリフィスチューブ９２は挟まれている。ビーム９８の内側には、樹脂製のネットを丸めて形成された円筒状のフィルタ材１００が融着され、フィルタ材１００は、オリフィスチューブ９２の基端を囲んでいる。なお、オリフィスチューブ９２の一端はスリーブ９５により閉塞され、また、その他端はビーム９８の先端に融着されたリング１０２及びキャップ１０４により閉塞されている。従って、オイル室６０と駆動室２９との間は、フィルタ材１００及びオリフィスチューブ９２の内部流路を介して連通している。
【００２６】
上述したスクロール圧縮機によれば、駆動軸１０の回転に伴い可動スクロール３０が旋回運動し、この際、可動スクロール３０の自転は前述した旋回スラストベアリング５０により阻止された状態にある。前述したように可動スクロール３０の旋回運動は前述した圧縮室３８を吐出孔７６に対して接離する方向に周期的に移動させ、これに伴い、圧縮室３８の容積が増減される。
【００２７】
この結果、吸入室３１から圧縮室３８内に冷媒が吸い込まれ、そして、吸い込まれた冷媒は圧縮室３８が吐出孔７６に向けて移動し、その容積が減少していく過程にて圧縮される。そして、圧縮室３８が吐出孔７６に達すると、圧縮室３８内の冷媒の圧力は吐出弁７４の締切圧に打ち勝って吐出弁７４を開き、圧縮冷媒が圧縮室３８から吐出孔７６を通じて吐出室５８内に吐出される。
【００２８】
そして、圧縮冷媒は、吐出室５８から導入孔７８を通じて油分離室６４に流入し、油分離室６４内の環状の空間を旋回するように下方へ向かって流れる。この際、冷媒に含まれる霧状の潤滑油が遠心分離されて区画壁６６の内周面に付着し、分離された潤滑油はその自重により下降し、底孔８０を通じてオイル室６０へと流入する。
こうして潤滑油が分離された圧縮冷媒は、油分離管６８の下端から油分離管６８内に流入して上昇し、そして、吐出ポートを通じて冷凍回路の凝縮器に供給される。
【００２９】
一方、オイル室６０に貯えられた潤滑油は、駆動室２９とオイル室６０との間の圧力差を利用し、オリフィスフィルタ８２を通じて駆動室２９内に環流され、旋回ユニットを構成するニードル軸受４２等の各摺動部に供給される。つまり、フィルタ材１００を通過することによって濾過された潤滑油が、オリフィスチューブ９２を通して駆動室２９に供給される。
【００３０】
この際、駆動室２９側のオリフィスチューブ９２の先端が、固定スクロール３２の貫通孔８４の軸線方向でみて、貫通孔８４の開口端よりも外側に位置しているので、貫通孔８４の開口端近傍に潤滑油が溜まっていたとしても、オリフィスチューブ９２の先端から噴出したときに霧化した潤滑油は、そのままの霧化状態で駆動室２９内に供給される。そして、霧化状態の潤滑油は、駆動室２９内の隅々にまで行き渡るので、旋回ユニットのニードル軸受４２等の各摺動部に潤滑油が確実に供給される。
【００３１】
また、このスクロール圧縮機では、係合手段によりオリフィスチューブ９２と貫通孔８４とが互いに係合しているので、オリフィスチューブ９２が貫通孔８４から駆動室２９に向けて抜けるのが防止され、オリフィスチューブ９２が可動スクロール３０や旋回ユニットに衝突することがない。
なお、この圧縮機の場合、オリフィスチューブ９２の外周及び貫通孔８４の内周の各々に設けられた凸部が互いに係合するという簡単な構成により、旋回ユニットへのオリフィスチューブ９２の衝突が防止される。また、この圧縮機の場合、凸部としての大径部９４及び小径部９０を、オリフィスチューブ９２及び貫通孔８４にそれぞれ容易に設けることができる。
【００３２】
本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく種々の変形が可能である。
例えば、一実施例では、駆動室２９側のオリフィスチューブ９２の先端は、固定スクロール３２の貫通孔８４の軸線方向でみて、貫通孔８４の開口端よりも外側に位置していたけれども、貫通孔８４の開口端に位置していてもよい。この場合も、オリフィスチューブ９２の先端から噴出したときに霧化した潤滑油は、そのままの霧化状態で駆動室２９内に供給される。
【００３３】
また、一実施例では、係合手段として、オリフィスチューブ９２の外周及び貫通孔８４の内周のそれぞれに凸部が形成されていたけれども、図３に示したように、オリフィスチューブ９２の外周と貫通孔８４の内周との間にスナップリング１０６を設けてもよい。この場合、オリフィスチューブ９２の外周に周溝を形成し、この周溝にスナップリング１０６を嵌めるという簡単な構成により、可動スクロール３０や旋回ユニットへのオリフィスチューブ９２の衝突が防止される。
【００３４】
更に、一実施例では、貫通孔８４にオリフィスフィルタ８２を配置したが、貫通孔８４にオリフィスチューブ９２のみを配置してもよい。ただしこの場合、オリフィスチューブ９２の目詰まりを防止するため、フィルタ部材をオイル室６０内等に設けるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施例のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１中、オリフィスフィルタ近傍の拡大図である。
【図３】変形例のオリフィスフィルタ近傍の拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
２        ハウジング
２９        駆動室
３０        可動スクロール
３２        固定スクロール
３４        基板
３６        渦巻き壁
３８        圧縮室
５８        吐出室
６０        オイル室
６４        油分離室
８４        貫通孔
８２        オリフィスフィルタ
９０        小径部（凸部）
９２        オリフィスチューブ
９４        大径部（凸部）
【図１】
2006233810.tif 000003
【図２】
2006233810.tif 000004
【図３】
2006233810.tif 000005