(57)【要約】【課題】クランク室内の油を油戻し通路からスムーズに排出できるようにする。【解決手段】主軸部（41）の軸心を基準に偏心部（42）とは反対側に重心が位置するようにバランスウエイト（80）がクランク室（61）内に収容される。クランク室（61）の内周壁には、油戻し通路（65）が開口している。バランスウエイト（80）における回転方向前側の端部には、テーパー部（83）が形成される。テーパー部（83）は、前方に向かうほどバランスウエイト（80）の外周面がクランク室（61）の内周壁から離れるように傾斜している。【選択図】図３
2015038332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定スクロール（21）及び可動スクロール（31）を有する圧縮機構（20）と、主軸部（41）と該主軸部（41）の一端に偏心形成されて該可動スクロール（31）の背面側に連結された偏心部（42）とを有するクランク軸（40）と、該クランク軸（40）の主軸部（41）に連結されて該可動スクロール（31）を回転駆動させる駆動モータ（50）とを備えたスクロール圧縮機であって、
前記クランク軸（40）の主軸部（41）を回転自在に支持する一方、前記可動スクロール（31）が摺動自在に載置され、載置面側の中央部が窪むことでクランク室（61）が形成されたハウジング（60）と、
前記主軸部（41）の軸心を基準に前記偏心部（42）とは反対側に重心が位置するように前記クランク室（61）内に収容され、該クランク軸（40）と一体に回転することで前記可動スクロール（31）の遠心力とバランスさせるバランスウエイト（80）とを備え、
前記ハウジング（60）には、前記クランク室（61）の内周壁に開口して該クランク室（61）内の油を該ハウジング（60）外部に排出させる油戻し通路（65）が形成され、
前記バランスウエイト（80）における回転方向前側の端部には、前方に向かうほど該バランスウエイト（80）の外周面が前記クランク室（61）の内周壁から離れるように傾斜したテーパー部（83）が形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
前記クランク室（61）の内周壁における少なくとも前記油戻し通路（65）の開口位置には、該クランク室（61）の内周壁の一部が窪んだ凹溝（66）が形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
請求項２において、
前記凹溝（66）は、前記クランク室（61）の内周壁の全周に亘って窪むように形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固定スクロールと可動スクロールとが噛合して圧縮室を形成するスクロール圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。このスクロール圧縮機は、主軸と主軸の一端に偏心形成された偏心部とを有するクランク軸を備え、クランク軸の偏心部に可動スクロールが連結されている。クランク軸を回転させると、可動スクロールは偏心回転する。そして、低圧の冷媒が圧縮室へ吸入、圧縮され、高圧の冷媒となって外部へ吐出される。
【０００３】
このスクロール圧縮機では、クランク軸の主軸にバランスウエイトが取り付けられている。バランスウエイトは、回転時の可動スクロールの遠心力に対してバランスするように、ハウジングに設けたクランク室内に配置されている。クランク室には排油管が接続されている。軸受等に給油された後の戻し油は、クランク室内に流入した後、排油管を介して油溜に戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１１２４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のスクロール圧縮機では、バランスウエイトの回転によってクランク室から排油管への油の流れが阻害されてしまうという問題がある。
【０００６】
具体的に、バランスウエイトは、主軸の軸心を基準に偏心部とは反対側に重心が位置するようにクランク室内に収容されている。クランク室内には、バランスウエイトとは反対側の位置に油が溜まっており、クランク室の内周壁に開口する排油管から油を排出させるようにしている。
【０００７】
ところが、バランスウエイトが回転すると、バランスウエイトの回転方向前側の端部によってクランク室内の油が掻き取られてしまい、バランスウエイトとともに油がクランク室内を流動することとなる。これにより、排油管に向かう油の流れが阻害されるとともに、クランク室内に油が滞留することによってクランク軸の撹拌抵抗が大きくなってしまう。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、クランク室内の油を油戻し通路からスムーズに排出できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、固定スクロール（21）及び可動スクロール（31）を有する圧縮機構（20）と、主軸部（41）と該主軸部（41）の一端に偏心形成されて該可動スクロール（31）の背面側に連結された偏心部（42）とを有するクランク軸（40）と、該クランク軸（40）の主軸部（41）に連結されて該可動スクロール（31）を回転駆動させる駆動モータ（50）とを備えたスクロール圧縮機を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【００１０】
すなわち、第１の発明は、前記クランク軸（40）の主軸部（41）を回転自在に支持する一方、前記可動スクロール（31）が摺動自在に載置され、載置面側の中央部が窪むことでクランク室（61）が形成されたハウジング（60）と、
前記主軸部（41）の軸心を基準に前記偏心部（42）とは反対側に重心が位置するように前記クランク室（61）内に収容され、該クランク軸（40）と一体に回転することで前記可動スクロール（31）の遠心力とバランスさせるバランスウエイト（80）とを備え、
前記ハウジング（60）には、前記クランク室（61）の内周壁に開口して該クランク室（61）内の油を該ハウジング（60）外部に排出させる油戻し通路（65）が形成され、
前記バランスウエイト（80）における回転方向前側の端部には、前方に向かうほど該バランスウエイト（80）の外周面が前記クランク室（61）の内周壁から離れるように傾斜したテーパー部（83）が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
第１の発明では、主軸部（41）の軸心を基準に偏心部（42）とは反対側に重心が位置するようにバランスウエイト（80）がクランク室（61）内に収容される。クランク室（61）の内周壁には、油戻し通路（65）が開口している。バランスウエイト（80）における回転方向前側の端部には、テーパー部（83）が形成される。テーパー部（83）は、前方に向かうほどバランスウエイト（80）の外周面がクランク室（61）の内周壁から離れるように傾斜している。
【００１２】
このような構成とすれば、クランク室（61）内の油を油戻し通路（65）からハウジング（60）外部にスムーズに排出することができる。
【００１３】
具体的に、クランク室（61）内には、バランスウエイト（80）とは反対側の位置に油が溜まっている。従来のスクロール圧縮機では、クランク軸（40）と一体にバランスウエイト（80）が回転すると、バランスウエイト（80）の回転方向前側の端部によってクランク室（61）内の油が掻き取られてしまい、バランスウエイト（80）とともに油がクランク室（61）内を流動する。これにより、油戻し通路（65）に向かう油の流れが阻害されるとともに、クランク室（61）内に油が滞留することによってクランク軸（40）の撹拌抵抗が大きくなってしまう。
【００１４】
これに対し、本発明では、バランスウエイト（80）における回転方向前側の端部に、前方に向かうほどバランスウエイト（80）の外周面がクランク室（61）の内周壁から離れるように傾斜したテーパー部（83）を形成している。これにより、バランスウエイト（80）の回転によって油を回転方向に掻き取る力が、テーパー部（83）の傾斜面によって油を径方向外側に向かって押し出す力として作用する。ここで、油戻し通路（65）は、クランク室（61）の内周壁に開口しているので、テーパー部（83）の傾斜面によって押し出された油を積極的に油戻し通路（65）から排出することができる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、
前記クランク室（61）の内周壁における少なくとも前記油戻し通路（65）の開口位置には、該クランク室（61）の内周壁の一部が窪んだ凹溝（66）が形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
第２の発明では、少なくとも油戻し通路（65）の開口位置には、クランク室（61）の内周壁の一部が窪んだ凹溝（66）が形成されているので、凹溝（66）内に油を保持することができる。これにより、バランスウエイト（80）の回転によってクランク室（61）内の油が油戻し通路（65）に向かって押し出される際に、凹溝（66）内の油も合わせて排出されることとなるので、油の排出量を十分に確保することができる。
【００１７】
第３の発明は、第２の発明において、
前記凹溝（66）は、前記クランク室（61）の内周壁の全周に亘って窪むように形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
第３の発明では、クランク室（61）の内周壁の全周に亘って窪むように凹溝（66）が形成されているので、凹溝（66）内に油を保持することができる。これにより、バランスウエイト（80）の回転によってクランク室（61）内の油が油戻し通路（65）に向かって押し出される際に、凹溝（66）内の油も合わせて排出されることとなるので、油の排出量を十分に確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、バランスウエイト（80）における回転方向前側の端部に、前方に向かうほどバランスウエイト（80）の外周面がクランク室（61）の内周壁から離れるように傾斜したテーパー部（83）を形成している。これにより、バランスウエイト（80）の回転によって油を回転方向に掻き取る力が、テーパー部（83）の傾斜面によって油を径方向外側に向かって押し出す力として作用する。ここで、油戻し通路（65）は、クランク室（61）の内周壁に開口しているので、テーパー部（83）の傾斜面によって押し出された油を積極的に油戻し通路（65）から排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１に係るスクロール圧縮機の構成を示す側面断面図である。
【図２】バランスウエイト及びハウジングの構成を示す平面断面図である。
【図３】バランスウエイトのテーパー部によって油が押し出される様子を示す図２相当図である。
【図４】本実施形態２に係るスクロール圧縮機の構成を一部拡大して示す側面断面図である。
【図５】バランスウエイトのテーパー部によって油が押し出される様子を示す図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２２】
《実施形態１》
本実施形態のスクロール圧縮機（10）は、例えば、冷凍サイクルを行う冷媒回路（図示省略）に接続され、冷媒を圧縮するためのものである。図１に示すように、スクロール圧縮機（10）は、上下方向に軸線を有する円筒状のケーシング（11）を備えている。
【００２３】
ケーシング（11）の内部空間には、上から下に向かって順に、圧縮機構（20）、ハウジング（60）、駆動モータ（50）、下部軸受部（70）が配置されている。また、ケーシング（11）の内部において、ケーシング（11）の軸線に沿うようにクランク軸（40）が配置されている。
【００２４】
ケーシング（11）の上部には、冷媒回路の冷媒を圧縮機構（20）へ導く吸入管（14）が貫通固定されている。ケーシング（11）の胴部の中央位置には、ケーシング（11）内の冷媒を冷媒回路へ吐出させる吐出管（15）が貫通固定されている。ケーシング（11）の下部には、潤滑油が貯留された油溜まり部（16）が形成されている。
【００２５】
クランク軸（40）は、主軸部（41）と、偏心部（42）と、油吸入部（44）とを備えている。主軸部（41）は、上下方向に延びるように配置されている。主軸部（41）の上端には、偏心部（42）が偏心形成されている。偏心部（42）は、主軸部（41）の上面から上方へ突出し、その軸心が主軸部（41）の軸心に対して偏心している。
【００２６】
油吸入部（44）は、円筒状に形成され、一端が主軸部（41）の下端に固定され、他端が油溜まり部（16）に浸漬されている。クランク軸（40）の内部には、下端の油吸入部（44）から上端の偏心部（42）へ貫通した給油路（45）が形成されている。
【００２７】
圧縮機構（20）は、ハウジング（60）の上面に固定される固定スクロール（21）と、固定スクロール（21）に噛合する可動スクロール（31）とを備えている。
【００２８】
固定スクロール（21）は、鏡板（22）と、鏡板（22）の前面（図１では下面）に形成された渦巻き状（インボリュート状）のラップ（23）と、ラップ（23）の外周側に位置してラップ（23）と連続的に形成された外周壁部（24）とを有している。外周壁部（24）の先端面は、ラップ（23）の先端面と略面一に形成され、ハウジング（60）の上面に接して固定されている。
【００２９】
また、外周壁部（24）には、吸入ポート（25）が設けられ、その吸入ポート（25）には、吸入管（14）が気密状に接合されている。固定スクロール（21）の鏡板（22）の中央部には、鏡板（22）を厚さ方向に貫通する吐出口（26）が設けられている。鏡板（22）の背面（図１では上面）側の吐出口（26）の開口は、蓋材（27）によって閉じられている。吐出口（26）は、固定スクロール（21）の鏡板（22）及びハウジング（60）に形成される通路（図示省略）を介して、ハウジング（60）の下方の下部空間（18）に連通している。
【００３０】
可動スクロール（31）は、鏡板（32）と、鏡板（32）の前面（図１では上面）に形成された渦巻き状（インボリュート状）のラップ（33）とを備えている。可動スクロール（31）のラップ（33）は固定スクロール（21）のラップ（23）に噛合しており、固定スクロール（21）の鏡板（22）と可動スクロール（31）の鏡板（32）との間には、圧縮室（30）が形成される。
【００３１】
また、可動スクロール（31）の鏡板（32）の背面側の中心部には、円筒状のボス部（34）が一体に形成されている。ボス部（34）には軸受（35）が圧入されており、その軸受（35）には、クランク軸（40）の偏心部（42）が回転可能に支持されている。このように、偏心部（42）は、可動スクロール（31）の背面側に連結されている。そのため、クランク軸（40）が回転することによって、可動スクロール（31）が偏心回転し、その可動スクロール（31）の遠心力が偏心部（42）に対して偏心方向に作用する。
【００３２】
ハウジング（60）は、環状の外周部と上面に凹状のクランク室（61）が形成された中央部を有している。ハウジング（60）の上面には、可動スクロール（31）が摺動自在に載置されている。ハウジング（60）は、外周部においてケーシング（11）に圧入固定されて気密状に密着されている。これにより、ケーシング（11）の内部空間は、ハウジング（60）によって、圧縮機構（20）が収容される上部空間（17）と、駆動モータ（50）が収容される下部空間（18）とに区画されている。
【００３３】
ハウジング（60）には、クランク室（61）の底面からハウジング（60）下端面に貫通する貫通孔（62）が形成されている。貫通孔（62）には、上部軸受（63）が圧入固定されており、上部軸受（63）に主軸部（41）の上部が回転可能に支持されている。
【００３４】
ハウジング（60）には、油戻し通路（65）が形成されている。油戻し通路（65）の一端は、クランク室（61）の内周壁に開口している。油戻し通路（65）の他端は、下部空間（18）側に開口している。これにより、ボス部（34）の軸受（35）等に供給された後でクランク室（61）内に溜まった油は、油戻し通路（65）を通ってハウジング（60）外部に排出されて油溜まり部（16）に戻される。
【００３５】
ハウジング（60）の上面には、クランク室（61）の外周縁部に環状のシール部材（64）が設けられている。シール部材（64）は、可動スクロール（31）の鏡板（32）の背面側に当接した状態で保持され、可動スクロール（31）の背面側の空間をシール部材（64）の内周側の空間と外周側の空間とに区画している。
【００３６】
シール部材（64）の外周側の空間には、可動スクロール（31）の鏡板（32）の背面に形成されたキー溝（32a）に係合され、可動スクロール（31）の自転を防止するオルダム継手（68）が設けられている。
【００３７】
駆動モータ（50）は、ステータ（51）と、ロータ（52）とを備えている。ステータ（51）は、焼嵌め等によってケーシング（11）に固定されている。ロータ（52）は、ステータ（51）の内側において、ステータ（51）と同軸に配置され、クランク軸（40）の主軸部（41）に焼嵌め等によって固定されている。
【００３８】
下部軸受部（70）は、筒状の軸受保持部（72）と、軸受保持部（72）の外周面に外向きに突設されケーシング（11）に固定される固定部（73）とを有している。軸受保持部（72）には、下部軸受（71）が圧入されており、その下部軸受（71）に主軸部（41）の下部が回転可能に支持されている。
【００３９】
クランク軸（40）の主軸部（41）には、バランスウエイト（80）が取り付けられている。バランスウエイト（80）は、クランク室（61）内に収容されており、クランク軸（40）と一体に回転することで可動スクロール（31）の遠心力とバランスさせるためのものである。
【００４０】
図２にも示すように、バランスウエイト（80）は、リング状に形成されて主軸部（41）に取り付けられた取付部（81）と、取付部（81）に一体形成され且つ平面視でＣ字状に形成されたウエイト部（82）とを有する。
【００４１】
ウエイト部（82）は、主軸部（41）の軸心を基準に偏心部（42）とは反対側に重心が位置するように配置されている。ウエイト部（82）における回転方向前側の端部は、周方向に沿って延びている。ウエイト部（82）の外周面側には、テーパー部（83）が形成されている。
【００４２】
テーパー部（83）は、前方に向かうほどウエイト部（82）の外周面がクランク室（61）の内周壁から離れるように傾斜している。これにより、クランク室（61）内の油を油戻し通路（65）からハウジング（60）外部にスムーズに排出することができる。
【００４３】
具体的に、クランク室（61）内には、バランスウエイト（80）のウエイト部（82）とは反対側の位置に油が溜まっている。ここで、クランク軸（40）と一体にバランスウエイト（80）が回転すると、図３に示すように、バランスウエイト（80）の回転によって油を回転方向に掻き取る力が、テーパー部（83）の傾斜面によって油を径方向外側に向かって押し出す力として作用する。
【００４４】
そして、テーパー部（83）の傾斜面によって押し出された油は、クランク室（61）の内周壁に開口している油戻し通路（65）に向かって押し出されることとなり、積極的に油戻し通路（65）から排出することができる。これにより、クランク室（61）内の油を油戻し通路（65）からスムーズに排出することができるとともに、クランク室（61）内に油が滞留しないのでクランク軸（40）の撹拌抵抗が大きくなることもない。
【００４５】
《実施形態２》
図４は、本実施形態２に係るスクロール圧縮機の構成を一部拡大して示す側面断面図である。図４に示すように、前記実施形態１との違いは、クランク室（61）の内周壁に凹溝（66）を設けた点であるため、以下、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。
【００４６】
図４及び図５に示すように、クランク室（61）の内周壁には、全周に亘って窪むように凹溝（66）が形成されている。凹溝（66）は、油戻し通路（65）の開口位置に重なるように窪んでいる。凹溝（66）内には、クランク室（61）の油が保持される。
【００４７】
これにより、バランスウエイト（80）の回転によってクランク室（61）内の油が油戻し通路（65）に向かって押し出される際に、凹溝（66）内の油も合わせて排出されることとなるので、油の排出量を十分に確保することができる。
【００４８】
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００４９】
本実施形態１では、バランスウエイト（80）のウエイト部（82）を、平面視でＣ字状に形成するとともに、回転方向前側の端部を周方向に延ばした形状としたが、この形態に限定するものではない。例えば、ウエイト部（82）の周方向の両端部の長さを同じに設定した上で、回転方向前側の端部にテーパー部（83）を形成してもよい。
【００５０】
また、本実施形態２では、クランク室（61）の内周壁における油戻し通路（65）の開口位置に、全周に亘って窪んだ凹溝（66）を形成した形態について説明したが、この形態に限定するものではない。すなわち、クランク室（61）の内周壁における油戻し通路（65）の開口位置近傍にのみ、凹溝（66）が形成されていればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明したように、本発明は、クランク室内の油を油戻し通路からスムーズに排出できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００５２】
10    スクロール圧縮機
20    圧縮機構
21    固定スクロール
31    可動スクロール
40    クランク軸
41    主軸部
42    偏心部
50    駆動モータ
60    ハウジング
61    クランク室
65    油戻し通路
66    凹溝
80    バランスウエイト
83    テーパー部
【図１】
2015038332.tif 000003
【図２】
2015038332.tif 000004
【図３】
2015038332.tif 000005
【図４】
2015038332.tif 000006
【図５】
2015038332.tif 000007