(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプケーシングと、該ポンプケーシング内を一定の旋回半径δをもって旋回運動するロータと、前記ポンプケーシング内に向けて進退可能に設けられ該ロータとの間で前記ポンプケーシング内を吸込室と吐出室とに画成したベーンとからなる給油ポンプにおいて、
前記ロータの外壁面は、一定の半径ｒと中心角αを有してなる円弧部と、該円弧部の長さ方向の両端を結び前記ベーンが摺接する直線部とにより構成し、
前記ポンプケーシングの内壁面は、前記ロータの円弧部の半径ｒに前記旋回半径δを加えた値（ｒ＋δ）とほぼ等しい半径Ｄ（但し、Ｄ＝ｒ＋δ）を有すると共に当該円弧部の中心角αとほぼ等しい中心角αを有し、長さ方向の一側端部が吐出開始側端部となり他側端部が吐出終了側端部となった大円弧部と、該大円弧部の吐出開始側端部に連続して設けられ前記ロータの旋回半径δとほぼ等しい半径Ｒ（Ｒ＝δ）を有すると共に３６０度から前記ロータの円弧部の中心角αを引いて２で割った値とほぼ等しい中心角β（但し、β＝（３６０−α）／２）を有する第１の小円弧部と、前記大円弧部の吐出終了側端部に連続して設けられ前記ロータの旋回半径δとほぼ等しい半径を有すると共に３６０度から前記ロータの円弧部の中心角αを引いて２で割った値とほぼ等しい中心角β（但し、β＝（３６０−α）／２）を有する第２の小円弧部とにより構成し、
前記吐出開始側端部と連続する前記第１の小円弧部の吐出開始側の端部と前記吐出終了側端部と連続する前記第２の小円弧部の吐出終了側の端部との間隔と前記ロータの直線部の長さとをほぼ等しい寸法に構成したことを特徴とする給油ポンプ。
【請求項２】
ポンプケーシングと、該ポンプケーシング内を一定の旋回半径δをもって旋回運動するロータと、前記ポンプケーシング内に向けて進退可能に設けられ該ロータとの間で前記ポンプケーシング内を吸込室と吐出室とに画成したベーンとからなる給油ポンプにおいて、
前記ロータの外壁面は、一定の半径ｒと中心角α′を有してなる円弧部と、該円弧部の長さ方向の両端を結び前記ベーンが摺接する直線部と、該直線部と円弧部との角部のうち当該円弧部の長さ方向一側に位置する角部に一定の半径Δｒをもって設けられた第１の円弧状面取り部と、前記ロータの円弧部と直線部との角部のうち当該円弧部の長さ方向他側に位置する角部に一定の半径Δｒをもって設けられた第２の円弧状面取り部とにより構成し、
前記ポンプケーシングの内壁面は、前記ロータの円弧部の半径ｒに前記旋回半径δを加えた値（ｒ＋δ）とほぼ等しい半径Ｄ（但し、Ｄ＝ｒ＋δ）を有すると共に当該円弧部の中心角α′とほぼ等しい中心角α′を有し、長さ方向の一側端部が吐出開始側端部となり他側端部が吐出終了側端部となった大円弧部と、該大円弧部の吐出開始側端部に連続して設けられ前記ロータの旋回半径δに前記円弧状面取り部の半径Δｒを加えた値（δ＋Δｒ）とほぼ等しい半径Ｒ′（但し、Ｒ′＝δ＋Δｒ）を有すると共に３６０度から前記ロータの円弧部の中心角α′を引いて２で割った値とほぼ等しい中心角β′（但し、β′＝（３６０−α′）／２）を有する第１の小円弧部と、前記大円弧部の吐出終了側端部に連続して設けられ前記ロータの旋回半径δに前記円弧状面取り部の半径Δｒを加えた値（δ＋Δｒ）とほぼ等しい半径Ｒ′（但し、Ｒ′＝δ＋Δｒ）を有すると共に３６０度から前記ロータの円弧部の中心角α′を引いて２で割った値とほぼ等しい中心角β′（但し、β′＝（３６０−α′）／２）を有する第２の小円弧部とにより構成し、
前記吐出開始側端部と連続する前記第１の小円弧部の吐出開始側の端部と前記吐出終了側端部と連続する前記第２の小円弧部の吐出終了側の端部との間隔と前記ロータの直線部の長さとをほぼ等しい寸法に構成したことを特徴とする給油ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧縮機、真空ポンプ等のスクロール式流体機械に用いて好適な給油ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気圧縮機等のスクロール式流体機械は、ケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回軸受を介して旋回可能に設けられ前記固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成し背面側が前記ケーシングと摺接した旋回スクロールとを備えている。
【０００３】
また、スクロール式流体機械には、駆動軸、旋回軸受等を潤滑、冷却するために、ケーシング内に収容した油液を吸込み駆動軸等に向けて吐出する給油ポンプを備えたものがある(例えば特開２０００−２２７０８１号公報等）。
【０００４】
そこで、この種の従来技術による給油ポンプを備えたスクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げ、図８ないし図１１を参照して説明する。
【０００５】
図において、１はスクロール式空気圧縮機の外枠を形成する有底筒状のケーシングで、該ケーシング１は、ケーシング本体２と、該ケーシング本体２に固着して設けられたスラスト受３とによって構成されている。そして、このケーシング１内には油液が収容されている。
【０００６】
また、ケーシング本体２は、環状の底部２Ａと、該底部２Ａの外周側から後述の固定スクロール４側に向けて延設された筒部２Ｂと、底部２Ａの内周側に突設された軸受部２Ｃとによって構成されている。
【０００７】
３はケーシング本体２の筒部２Ｂ開口端側に設けられた環状のスラスト受で、該スラスト受３は、後述のロータ２３を収容するためのポンプケーシングを構成している。また、スラスト受３は、後述の旋回スクロール９と摺接する端面が摺接面３Ａとなっている。そして、スラスト受３は、後述する圧縮室１１内の圧縮空気により旋回スクロール９に付加されるスラスト荷重を支持するものである。
【０００８】
４はケーシング１のスラスト受３に固着して設けられた固定スクロールで、該固定スクロール４は、図８に示す如く円板状に形成され中心が後述する駆動軸５の軸線と一致するように配設された鏡板４Ａと、該鏡板４Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部４Ｂと、前記鏡板４Ａの外周側から該ラップ部４Ｂを取囲むように軸方向に突出した筒部４Ｃと、該筒部４Ｃの外周側から径方向外側に突出しスラスト受３に衝合して取付けられたフランジ部４Ｄとにより構成されている。
【０００９】
５はケーシング１内に軸受６，７により回転可能に支持された駆動軸で、該駆動軸５は、その基端側が駆動源(図示せず）に連結されている。また、駆動軸５の先端側はクランク５Ａとなってケーシング１内に延び、該クランク５Ａの軸線は駆動軸５の軸線に対して寸法δだけ偏心している。また、駆動軸５の外周側にはバランスウエイト８が設けられ、該バランスウエイト８は、旋回スクロール９に対して駆動軸５の回転バランスをとるものである。
【００１０】
９はケーシング１内で固定スクロール４と対向して駆動軸５の先端側に旋回可能に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール９は、円板状に形成された鏡板９Ａと、該鏡板９Ａの表面側に立設された渦巻状のラップ部９Ｂとにより大略構成されている。また、旋回スクロール９には、鏡板９Ａの背面側中央に位置してボス部９Ｃが突設され、該ボス部９Ｃは、旋回軸受１０を介して駆動軸５のクランク５Ａに回転可能に取付けられている。さらに、鏡板９Ａは、その背面側がスラスト受３に摺接する摺接面９Ｄとなっている。
【００１１】
また、旋回スクロール９は、固定スクロール４のラップ部４Ｂに対し例えば１８０度だけずらして重なり合うように配設され、両者のラップ部４Ｂ，９Ｂ間には複数の圧縮室１１，１１…が画成される。そして、スクロール式空気圧縮機の運転時には、旋回スクロール９が後述する旋回半径δをもって旋回することにより固定スクロール４の外周側に設けた吸込口１２から外周側の圧縮室１１内に空気を吸込みつつ、この空気を旋回スクロール９が駆動軸５によって旋回運動する間に各圧縮室１１内で順次圧縮する。そして、最後に中心側の圧縮室１１から固定スクロール４の中心に設けた吐出口１３を介して外部に圧縮空気を吐出する。
【００１２】
２１はスラスト受３と旋回スクロール９との摺接面３Ａ，９Ｄ間に設けられた給油ポンプで、該給油ポンプ２１は、後述のロータ収容凹部２２が設けられたポンプケーシングとしてのスラスト受３、ロータ２３、凹窪部２４、駆動突部２５およびベーン２７によって大略構成されている。
【００１３】
２２はスラスト受３の摺接面３Ａ側に設けられたロータ収容凹部で、該ロータ収容凹部２２は、底面２２Ａと内壁面２２Ｂとからなる有底の円形穴として形成され、その内部にはロータ２３が収容されている。また、このロータ収容凹部２２の内壁面２２Ｂは、中心Ｏ1と、旋回半径δにロータ２３の半径ｒを加えた値とほぼ等しい半径Ｄ（但し、Ｄ≒δ＋ｒ）とを有している。
【００１４】
２３は旋回スクロール９の鏡板９Ａ背面側に突設されたロータで、該ロータ２３は、旋回スクロール９の鏡板９Ａからロータ収容凹部２２内に向けて突出した円形状の突起部として形成されている。
【００１５】
また、ロータ２３の外壁面は、中心Ｏ2、中心角αおよび半径ｒをもった円弧部２３Ａと、該円弧部２３Ａの長さ方向の両端を図９、図１０中のＸ−Ｘ線の方向で結んだ直線部２３Ｂとにより構成されている。また、ロータ２３は、円弧部２３Ａと直線部２３Ｂとの間の２つの角隅のうち一方側の角隅が吐出開始側の角部２３Ｃとなり、他方側の角隅が吐出終了側の角部２３Ｄとなっている。
【００１６】
そして、ロータ２３は、その中心Ｏ2がロータ収容凹部２２の中心Ｏ1から寸法δだけ偏心して配置されている。このため、ロータ２３は後述するように円弧部２３Ａがロータ収容凹部２２の内壁面２２Ｂにほぼ接した状態でロータ収容凹部２２内を寸法δの旋回半径（以下、中心Ｏ1，Ｏ2間の寸法を旋回半径δという）をもって旋回運動する構成となっている。
【００１７】
２４はロータ収容凹部２２から離間してスラスト受３の摺接面３Ａ側に凹設された凹窪部、２５は旋回スクロール９の摺接面９Ｄ側から該凹窪部２４内に向けて突設された駆動突部で、該駆動突部２５には図９中のＸ−Ｘ線方向に沿って延びた直線部２５Ａが設けられている。
【００１８】
２６はロータ収容凹部２２と凹窪部２４との間に位置してスラスト受３の摺接面３Ａ側に設けられたガイド溝、２７は該ガイド溝２６内にスライド可能に設けられたベーンで、該ベーン２７は、長方形状をなす平板体として形成され、その一端側はロータ２３の直線部２３Ｂに摺接している。また、ベーン２７の他端側は駆動突部２５の直線部２５Ａに摺接している。
【００１９】
そして、ベーン２７は、その一端側がロータ２３の動きに追従してロータ収容凹部２２内に向けて進退し、ロータ２３との間でロータ収容凹部２２内を吸込室２８と吐出室２９とに画成する構成となっている。
【００２０】
３０はスラスト受３の摺接面３Ａ側に設けられた油液吐出穴で、該油液吐出穴３０は、ロータ収容凹部２２に連なる有底の円形穴として形成され、後述の給油通路３２と常に連通する位置に配置されている。そして、油液吐出穴３０は、吐出室２９からの油液を給油通路３２側に常に吐出可能とするものである。
【００２１】
３１はスラスト受３に設けられた吸込通路で、該吸込通路３１は、一端側がケーシング１内に開口している。そして、この吸込通路３１は、他端側が吸込室２８内に開口することにより、ケーシング１内の油液を吸込室２８内に導くものである。
【００２２】
３２は旋回スクロール９の鏡板９Ａに設けられた給油通路で、該給油通路３２は、一端側が吐出室２９内に開口している。そして、給油通路３２は、他端側が旋回スクロール９のボス部９Ｃ内に開口することにより、吐出室２９からの油液を駆動軸５、旋回軸受１０等に供給するものである。
【００２３】
３３は駆動軸５に設けられた還流通路で、該還流通路３３は、給油通路３２内を流れる油液をケーシング１内に直接戻すと共に、この油液を軸受７側からケーシング１内に戻す構成となっている。なお、３４は旋回スクロール９の自転を防止するオルダムリングである。
【００２４】
従来技術によるスクロール式空気圧縮機は上述の如き構成を有するもので、電動モータにより駆動軸５を回転させると、旋回スクロール９は駆動軸５を中心として旋回半径δをもった円運動(旋回運動）を行い、固定スクロール４のラップ部４Ｂと旋回スクロール９のラップ部９Ｂとの間に画成された圧縮室１１，１１，…が連続的に縮小する。これにより、固定スクロール４の吸込口１２から吸込んだ外気を各圧縮室１１で順次圧縮しつつ、この圧縮空気を固定スクロール４の吐出口１３から外部の空気タンク(図示せず)等に貯留させる。
【００２５】
次に、給油ポンプ２１の作動について図９、図１０を参照して説明するに、まず旋回スクロール９を旋回させると、該旋回スクロール９と一体となったロータ２３と駆動突部２５とは、ロータ収容凹部２２の内部、凹窪部２４の内部をそれぞれ時計廻りに旋回運動する。そして、このときにベーン２７は、ロータ２３と駆動突部２５とにそれぞれ摺接した状態でガイド溝２６に沿ってスライドする。
【００２６】
この結果、給油ポンプ２１内の吸込室２８の容積がベーン２７の動きに追従して連続的に拡大し、ケーシング１内の油液を吸込通路３１を通じて吸込室２８内に吸込む(吸込行程）。これに対し、吐出室２９の容積は、ベーン２７の動きに追従して連続的に縮小し、この吐出室２９内の油液を油液吐出穴３０から給油通路３２に向けて吐出する（吐出行程）。
【００２７】
そして、給油ポンプ２１から給油通路３２に吐出された油液は、旋回スクロール９のボス部９Ｃ内に供給され、駆動軸５、旋回軸受１０等を潤滑、冷却する共に、還流通路３３からケーシング１内に戻され、この間に軸受６，７も潤滑、冷却する。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術によるスクロール式流体機械では、ロータ２３の外壁面２４Ａを、中心角αをもった円弧部２３Ａと、該円弧部２３Ａの長さ方向両端を結ぶ直線部２３Ｂとにより構成しているため、給油ポンプ２１は図１１に示すように油液の吐出行程を一定の周期をもって断続的に繰返すようになる。
【００２９】
なお、この図１１では、ロータ２３がロータ収容凹部２２の中心Ｏの周りを図９中に二点鎖線で示す上死点位置から時計廻りに回転(旋回）したときの回転角をθ(図１０参照）とし、給油ポンプ２１からの油液の吐出量をＱとしている。
【００３０】
即ち、図１０に示すようにロータ２３の回転角θが零度からβ（但し、β＝（３６０−α）／２）度までの範囲内にある間は、ロータ２３とロータ収容凹部２２との間に隙間Ｓができるため、吐出室２９内の油液が隙間Ｓを介して吸込室２８側に漏れてしまい、給油ポンプ２１によるポンプ作用が停止され、図１１に示すように吐出量Ｑは実質的に零となる。
【００３１】
そして、ロータ２３の回転角θがβと一致したときに、ロータ２３の角部２３Ｃが図１０中のａ点位置でロータ収容凹部２２と接した状態となり、吸込室２８と吐出室２９との間からの油液の漏れがなくなり、吐出行程が開始される。
【００３２】
この結果、給油ポンプ２１からの油液の吐出圧力が急激に上昇して大きな圧力脈動が生じ、これに伴って旋回スクロール９が背面側から押圧されて固定スクロール４と繰返し衝突し、これら固定スクロール４、旋回スクロール９等に損傷が生じることがあるという問題がある。
【００３３】
また、ロータ２３の回転角θが（３６０−β）度を超えたときには（図示せず）、図１０の場合と同様にロータ２３がロータ収容凹部２２から再度離れるため、図１１に示すように油液の吐出量Ｑは実質的に零となり、吐出行程が終了する。この結果、給油ポンプ２１からの油液の吐出圧力が急激に低下し、これによっても圧力脈動が生じ易くなるという問題がある。
【００３４】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、運転時に油液の圧力脈動を小さく抑え、例えばスクロール式流体機械等に用いる場合でも、旋回スクロールの挙動を安定化させることができるようにした給油ポンプを提供することを目的としている。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明によるスクロール式流体機械は、ポンプケーシングと、該ポンプケーシング内を一定の旋回半径δをもって旋回運動するロータと、前記ポンプケーシング内に向けて進退可能に設けられ該ロータとの間で前記ポンプケーシング内を吸込室と吐出室とに画成したベーンとからなる。
【００３６】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記ロータの外壁面は、一定の半径ｒと中心角αを有してなる円弧部と、該円弧部の長さ方向の両端を結び前記ベーンが摺接する直線部とにより構成し、前記ポンプケーシングの内壁面は、前記ロータの円弧部の半径ｒに前記旋回半径δを加えた値（ｒ＋δ）とほぼ等しい半径Ｄ（但し、Ｄ＝ｒ＋δ）を有すると共に当該円弧部の中心角αとほぼ等しい中心角αを有し、長さ方向の一側端部が吐出開始側端部となり他側端部が吐出終了側端部となった大円弧部と、該大円弧部の吐出開始側端部に連続して設けられ前記ロータの旋回半径δとほぼ等しい半径Ｒ（Ｒ＝δ）を有すると共に３６０度から前記ロータの円弧部の中心角αを引いて２で割った値とほぼ等しい中心角β（但し、β＝（３６０−α）／２）を有する第１の小円弧部と、前記大円弧部の吐出終了側端部に連続して設けられ前記ロータの旋回半径δとほぼ等しい半径を有すると共に３６０度から前記ロータの円弧部の中心角αを引いて２で割った値とほぼ等しい中心角β（但し、β＝（３６０−α）／２）を有する第２の小円弧部とにより構成し、前記吐出開始側端部と連続する前記第１の小円弧部の吐出開始側の端部と前記吐出終了側端部と連続する前記第２の小円弧部の吐出終了側の端部との間隔と前記ロータの直線部の長さとをほぼ等しい寸法に構成したことにある。
【００３７】
このように構成したことにより、ロータがポンプケーシング内を旋回して油液の吐出行程を開始するときには、旋回を開始すると、ロータをポンプケーシングの第１の小円弧部、大円弧部へと順次接触させ、この間、油液を給油部位に向けて連続的に吐出することができ、油液の吐出圧力を緩やかに上昇させることができる。
【００３９】
また、ロータがポンプケーシング内を旋回して油液の吐出行程が終了するときには、ロータをポンプケーシングの大円弧部から第２の小円弧部へと順次接触させることができ、この間、油液を給油部位に向けて連続的に吐出することができ、油液の吐出圧力を緩やかに減少させることができる。
【００４０】
また、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、ロータの外壁面は、一定の半径ｒと中心角α′を有してなる円弧部と、該円弧部の長さ方向の両端を結び前記ベーンが摺接する直線部と、該直線部と円弧部との角部のうち当該円弧部の長さ方向一側に位置する角部に一定の半径Δｒをもって設けられた第１の円弧状面取り部と、前記ロータの円弧部と直線部との角部のうち当該円弧部の長さ方向他側に位置する角部に一定の半径Δｒをもって設けられた第２の円弧状面取り部とにより構成し、ポンプケーシングの内壁面は、前記ロータの円弧部の半径ｒに前記旋回半径δを加えた値（ｒ＋δ）とほぼ等しい半径Ｄ（但し、Ｄ＝ｒ＋δ）を有すると共に当該円弧部の中心角α′とほぼ等しい中心角α′を有し、長さ方向の一側端部が吐出開始側端部となり他側端部が吐出終了側端部となった大円弧部と、該大円弧部の吐出開始側端部に連続して設けられ前記ロータの旋回半径δに前記円弧状面取り部の半径Δｒを加えた値（δ＋Δｒ）とほぼ等しい半径Ｒ′（但し、Ｒ′＝δ＋Δｒ）を有すると共に３６０度から前記ロータの円弧部の中心角α′を引いて２で割った値とほぼ等しい中心角β′（但し、β′＝（３６０−α′）／２）を有する第１の小円弧部と、前記大円弧部の吐出終了側端部に連続して設けられ前記ロータの旋回半径δに前記円弧状面取り部の半径Δｒを加えた値（δ＋Δｒ）とほぼ等しい半径Ｒ′（但し、Ｒ′＝δ＋Δｒ）を有すると共に３６０度から前記ロータの円弧部の中心角α′を引いて２で割った値とほぼ等しい中心角β′（但し、β′＝（３６０−α′）／２）を有する第２の小円弧部とにより構成し、前記吐出開始側端部と連続する前記第１の小円弧部の吐出開始側の端部と前記吐出終了側端部と連続する前記第２の小円弧部の吐出終了側の端部との間隔と前記ロータの直線部の長さとをほぼ等しい寸法に構成したことにある。
【００４１】
このように構成した場合でも、ロータがポンプケーシング内を旋回して油液の吐出行程を開始するときには、旋回を開始すると、ロータをポンプケーシングの第１の小円弧部から大円弧部へと順次接触させることができ、請求項１の発明とほぼ同様に油液の吐出圧力を緩やかに減少させることができる。
【００４２】
また、ロータの円弧部と直線部との角部には第１の円弧状面取り部を設けたので、油液の吐出行程の開始時にロータがポンプケーシングの第１の小円弧部に接触するときには、第１の円弧状面取り部によりロータと第１の小円弧部との間でかじりが生じるのを防止できる。
【００４４】
また、油液の吐出行程の終了時にロータがポンプケーシングの第２の小円弧部に接触するときには、第２の円弧状面取り部によりロータと第２の小円弧部との間でかじりが生じるのを防止できる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１ないし図７の添付図面に従って詳細に説明する。ここで、図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４６】
４１は本実施の形態に用いる給油ポンプで、該給油ポンプ４１は、前述した従来技術による給油ポンプ２１とほぼ同様に、ポンプケーシングとしてのスラスト受３、ロータ２３、凹窪部２４、駆動突部２５、ベーン２７および後述のロータ収容凹部４２によって大略構成されている。
【００４７】
４２はスラスト受３の摺接面３Ａ側に凹設された本実施の形態に用いるロータ収容凹部で、該ロータ収容凹部４２は、前述した従来技術によるロータ収容凹部２２とほぼ同様に、底面４３と内壁面４４とからなる有底の円形穴として形成されている。
【００４８】
しかし、このロータ収容凹部４２の内壁面４４は、大円弧部４５と、該大円弧部４５に連続して設けられた後述の小円弧部４６，４７とによって大略構成されている点で、従来技術のものと異なっている。
【００４９】
ここで、ロータ収容凹部４２の大円弧部４５は、図１、図２中に示すａ位置とｂ位置との間を円弧状に延びている。そして、この大円弧部４５は、ロータ２３の円弧部２３Ａの半径ｒに旋回半径δを加えた値とほぼ等しい半径Ｄ（但し、Ｄ≒ｒ＋δ）と、ロータ２３の円弧部２３Ａの中心角αとほぼ等しい中心角αとを有している。また、大円弧部４５は、その長さ方向の一側端部（ａ点位置側）が吐出開始側端部４５Ａとなり、長さ方向の他側端部（ｂ点位置側）は吐出終了側端部４５Ｂとなっている。
【００５０】
４６はロータ収容凹部４２を構成する大円弧部４５の吐出開始側端部４５Ａに連続して設けられた第１の小円弧部としての吐出開始側の小円弧部で、該小円弧部４６は、図１、図２中に示すａ点位置とｃ点位置との間を円弧状に延びている。そして、この小円弧部４６は、図２に示す如く、ロータ収容凹部４２の中心Ｏ1とａ点位置とを結んだ基準線Ｌ1上に位置する中心Ｏ3と、旋回半径δとほぼ等しい半径Ｒ（Ｒ≒δ）と、３６０度からロータ２３の円弧部２３Ａの中心角αを引いて２で割った値とほぼ等しい中心角β（但し、β≒（３６０−α）／２）度とを有している。
【００５１】
４７はロータ収容凹部４２を構成する大円弧部４５の吐出終了側端部４５Ｂに連続して設けられた第２の小円弧部としての吐出終了側の小円弧部で、該小円弧部４７は、図１、図２中に示すｂ点位置とｄ点位置との間を円弧状に延びている。
【００５２】
そして、この小円弧部４７は、図２に示す如く、小円弧部４６とほぼ同様に、ロータ収容凹部４２の中心Ｏ1とｂ点位置とを結んだ基準線Ｌ2上に位置する中心Ｏ4、半径Ｒおよび中心角βとを有している。また、ロータ収容凹部４２は、図３に示すように小円弧部４６の端部側となるｃ点位置と小円弧部４７の端部側となるｄ点位置との間の間隔がロータ２３の直線部２３Ｂの長さ寸法とほぼ等しい寸法ｔに設定されている。
【００５３】
４８は小円弧部４６と油液吐出穴３０との間を連結した連結部、４９は小円弧部４７と油液吐出穴３０との間を連結した他の連結部を示している。
【００５４】
本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機は上述の如き構成を有するもので、その基本的作動については従来技術のものと格別差異はない。
【００５５】
然るに、本実施の形態では、ロータ収容凹部４２を構成する大円弧部４５の吐出開始側端部４５Ａには、ロータ２３の旋回半径δとほぼ等しい半径Ｒをもった小円弧部４６を連続して設け、ロータ２３の旋回時に角部２３Ｃが移動する軌跡に沿って小円弧部４６を配置している。
【００５６】
このため、ロータ２３が図３に示す上死点位置（θ＝零度）から時計廻り方向に旋回を開始して、回転角θがβとなるまでの間、ロータ２３の角部２３Ｃを、図４に示すように小円弧部４６に常に接触させ続けることができ、吐出室２９から吸込室２８側への油液の漏れを遮断し、図６に示すように吐出流量Ｑを緩やかに増加させて吐出行程を開始することができる。
【００５７】
また、ロータ収容凹部４２の大円弧部４５は、ロータ２３の旋回半径δに半径ｒを加えた値とほぼ等しい半径Ｄ（但し、Ｄ≒δ＋ｒ）をもって形成したので、図２に示すようにロータ２３の回転角θがβを超えて（３６０−β）度となるまでの間は、ロータ２３の円弧部２３Ａを大円弧部４５に常に接触させ続けることができ、吐出行程を継続して行うことができる。
【００５８】
さらに、ロータ収容凹部４２は、大円弧部４５の吐出終了側端部４５Ｂにロータ２３の旋回半径δとほぼ等しい半径Ｒをもった小円弧部４７を連続して設け、ロータ２３の旋回時に角部２３Ｄが移動する軌跡に沿って小円弧部４７を配置している。
【００５９】
このため、図５に示すようにロータ２３の回転角θが（３６０−β）度を超えて３６０度（または零度）となるまでの間は、ロータ２３の角部２３Ｄを小円弧部４７に常に接触させ続けることができ、図６に示すように吐出流量Ｑを緩やかに減少させることができる。そして、図３に示すようにロータ２３が上死点位置（θ＝３６０度）に到達したときには、ロータ２３の角部２３Ｄが小円弧部４７の端部（ｄ点位置）に接触し、吐出室２９が最小となって吐出行程が終了する。
【００６０】
ここで、本実施の形態では、吐出開始側の小円弧部４６の端部（ｃ点位置）と吐出終了側の小円弧部４７の端部（ｄ位置）との間の間隔を、ロータ２３の直線部２３Ｂの長さ寸法とほぼ等しい寸法ｔに設定したので、前述の如く、ロータ２３の角部２３Ｄが小円弧部４７の端部に接触して吐出行程が終了したときには、これと同時にロータ２３の角部２３Ｃを小円弧部４６の端部に接触させ、次のサイクルを開始することができる。
【００６１】
かくして、本実施の形態では、ロータ２３がロータ収容凹部４２内を１回転する間、常に連続して吐出行程を行うことができ、吐出開始時に油液の吐出流量が急激に変動するのを抑えることができる。これにより給油ポンプ４１による油液の圧力脈動を小さくして旋回スクロール９の挙動を安定化させ、固定スクロール４、旋回スクロール９等に損傷等が発生するのを防止することができ、これらの耐久性、寿命等を高めることができる。
【００６２】
また、吐出終了時においても、給油ポンプ４１からの油液の吐出流量が大きく変動するのを防止でき、油液の圧力脈動を小さく抑えて旋回スクロール９の挙動を安定化させることができ、これによって固定スクロール４、旋回スクロール９等に損傷等が発生するのを一層防止することができる。
【００６３】
次に、図７は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ロータの円弧部と直線部との角部に一定の半径をもった円弧状面取り部を設けると共に、ポンプケーシングの小円弧部の半径を、ロータの旋回半径に円弧状面取り部の半径を加えた値とほぼ等しく設定したことにある。
【００６４】
なお、本実施の形態では、前述した従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６５】
５１は本実施の形態に係わる給油ポンプで、該給油ポンプ５１は、ポンプケーシングとしてのスラスト受３、凹窪部２４、駆動突部２５、ベーン２７、後述のロータ５２およびロータ収容凹部５３によって大略構成されている。
【００６６】
５２は旋回スクロール９に突設された本実施の形態に用いるロータで、該ロータ５２の外壁面は、従来技術によるロータ２３とほぼ同様に、中心Ｏ2、半径ｒおよび中心角α′をもった円弧部５２Ａと、寸法ｔをもった直線部５２Ｂとによって大略構成されている。
【００６７】
しかし、ロータ５２の円弧部５２Ａと直線部５２Ｂとの間の２つの角隅のうち、円弧部５２Ａの長さ方向一側の角隅は、第１の円弧状面取り部である吐出開始側の円弧状面取り部５２Ｃとして形成され、他方側の角隅は、第２の円弧状面取り部である吐出終了側の円弧状面取り部５２Ｄとして形成されている点で、従来技術のものとは異なっている。
【００６８】
ここで、円弧状面取り部５２Ｃは、中心Ｏ5、半径Δｒおよび中心角β′をもった仮想円Ｓ1に沿って形成されている。また、円弧状面取り部５２Ｄは、中心Ｏ6、半径Δｒおよび中心角β′をもった仮想円Ｓ2に沿って形成されている。
【００６９】
５３はスラスト受３に凹設された本実施の形態に用いるロータ収容凹部で、該ロータ収容凹部５３は、底面５４と内壁面５５とによって構成されている。また、このロータ収容凹部５３の内壁面５５は、図７中のａ′点位置とｂ′点位置との間を円弧状に延びた大円弧部５６と、後述の小円弧部５８，５８とによって大略構成されている。
【００７０】
ここで、ロータ収容凹部５３の大円弧部５６は、中心Ｏ1と、ロータ５２の円弧部５２Ａの半径ｒに旋回半径δを加えた値とほぼ等しい半径Ｄ（但し、Ｄ＝ｒ＋δ）と、ロータ５２の円弧部５２Ａの中心角α′とほぼ等しい中心角α′とにより構成されている。また、大円弧部５６は、吐出開始側端部５６Ａと吐出終了側端部５６Ｂとを有している。
【００７１】
５７は大円弧部５６の吐出開始側端部５６Ａ側に連続して設けられた第１の小円弧部としての吐出開始側の小円弧部で、該小円弧部５７は、図７中に示すａ′点位置とｃ′点位置との間を円弧状に延びている。そして、この小円弧部５７は、図７中に示すように、ロータ収容凹部５３の中心Ｏ1とａ′点位置とを結んだ基準線Ｌ1′上に位置する中心Ｏ3、半径Ｒ′および中心角β′を有している。
【００７２】
ここで、小円弧部５７の半径Ｒ′は、ロータ５２の旋回半径δに円弧状面取り部５２Ｄの半径Δｒを加えた値（δ＋Δｒ)とほぼ等しい値（Ｒ′＝δ＋Δｒ）に設定されている。また、小円弧部５７の中心角β′は、３６０度からロータ５２の円弧部５２Ａの中心角α′を引いて２で割った値とほぼ等しい大きさ（β′＝（３６０−α′）／２）に設定されている。
【００７３】
５８は大円弧部５６の吐出終了側端部５６Ｂ側に連続して設けられた本実施の形態に用いる第２の小円弧部としての吐出終了側の小円弧部で、該小円弧部５８は、図７中のｂ′点位置とｄ′点位置との間を円弧状に延びている。そして、この小円弧部５８は小円弧部５７とほぼ同様に、ロータ収容凹部５３の中心Ｏ1とｂ′点位置とを結んだ基準線Ｌ2′上に位置する中心Ｏ6、半径Ｒ′および中心角β′を有している。
【００７４】
このため、ロータ５２の回転角θが例えば図７に示すように（３６０−β′）度から３６０度の範囲にある間は、円弧状面取り部５２Ｄがロータ収容凹部５３の小円弧部５８に接するようになる。また、ロータ５２の回転角θが零度からβ′の範囲にある間は（図示せず）、円弧状面取り部５２Ｃがロータ収容凹部５３の小円弧部５７に接するようになる。さらに、ロータ５２の回転角θがβから（３６０−β）度の範囲にある間は、円弧部５２Ａがロータ収容凹部５３の大円弧部５６に接する。
【００７５】
なお、５９はロータ収容凹部５３の小円弧部５７と油液吐出穴３０との間を連結する連結部、６０は小円弧部５８と油液吐出穴３０との間を連結する他の連結部を示している。
【００７６】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、ロータ５２がロータ収容凹部５３内を１回転する間、常に連続して吐出行程を行うことができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００７７】
特に、本実施の形態では、ロータ５２の円弧部５２Ａと直線部５２Ｂとの角部を円弧状面取り部５２Ｃ，５２Ｄとしたから、ロータ５２の旋回時にロータ５２が小円弧部５７，５８と接するときには、円弧状面取り部５２Ｃ，５２Ｄによりロータ５２と小円弧部５７，５８との間でかじりが生ずるのを防止でき、ロータ５２を円滑に旋回させることができる。
【００７８】
なお、実施の形態では、ロータ収容凹部２２をスラスト受３側に設け、ロータ２３を旋回スクロール９側に設ける場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えばロータ収容凹部を旋回スクロール側に設け、ロータをスラスト受側に設けることにより、ロータをロータ収容凹部に対し相対的に旋回させる構成としてもよい。また、このことは第２の実施の形態についても同様である。
【００７９】
また、各実施の形態では、ケーシング本体２とスラスト受３を別体に形成する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ることなく、例えばケーシング本体とスラスト受を一体物として形成してもよい。
【００８０】
また、各実施の形態では、給油ポンプをスクロール式流体機械に一体に設ける場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ることなく、例えば給油ポンプをベーンケーシング、ロータおよびベーン等からなる別個のベーンポンプとして用いてもよい。
【００８１】
さらに、各実施の形態では、スクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機をれいに挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、立ておば冷媒圧縮機等にも広く適用できるものである。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１に記載の発明によれば、ポンプケーシングの内壁面を、ロータの円弧部の半径に旋回半径を加えた値とほぼ等しい半径を有すると共に当該円弧部の中心角とほぼ等しい中心角を有した大円弧部と、該大円弧部の吐出開始側端部に連続して設けられた第１の小円弧部と、前記大円弧部の吐出終了側端部に連続して設けられた第２の小円弧部とにより構成し、前記ポンプケーシングの第１，第２の小円弧部は、ロータの旋回半径とほぼ等しい半径と、３６０度からロータの円弧部の中心角を引いて２で割った値とほぼ等しい中心角とにより構成し、前記吐出開始側端部と連続する前記第１の小円弧部の吐出開始側の端部と前記吐出終了側端部と連続する前記第２の小円弧部の吐出終了側の端部との間隔と前記ロータの直線部の長さとをほぼ等しい寸法に構成したので、ロータがポンプケーシング内を旋回して吐出行程を開始するときには、ロータをポンプケーシングの第１の小円弧部、大円弧部へと順次接触させ、この間、油液を給油部位に向けて連続的に吐出することができ、油液の吐出圧力を緩やかに上昇させることができる。吐出開始時に油液の吐出流量が急激に変動するのを抑えることができる。これにより給油ポンプからの油液の圧力脈動を小さく抑えることができ、当該給油ポンプを例えばスクロール式流体機械に適用する場合には、旋回スクロールの挙動を安定化させ、固定スクロール、旋回スクロール等に損傷等が発生するのを防止することができる。
【００８３】
また、前記大円弧部の吐出終了側端部に第２の小円弧部を連続して設ける構成としたので、ロータがポンプケーシング内を旋回して油液の吐出行程を終了するときには、ロータをポンプケーシングの大円弧部から第２の小円弧部へと順次接触させることができ、この間、油液を給油部位に向けて連続的に吐出することができ、油液の吐出圧力を緩やかに減少させることができ、給油ポンプからの圧力脈動を一層小さく抑えることができる。
【００８４】
また、請求項２の発明は、ロータの円弧部と直線部との角部のうち、円弧部の長さ方向一側に位置する角部には一定の半径をもった第１の円弧状面取り部を設け、前記円弧部の長さ方向他側に位置する角部には一定の半径をもった第２の円弧状面取り部を設ける構成とし、吐出開始側端部と連続する第１の小円弧部の吐出開始側の端部と吐出終了側端部と連続する第２の小円弧部の吐出終了側の端部との間隔と前記ロータの直線部の長さとをほぼ等しい寸法に構成したので、油液の吐出行程の開始時にはロータの第１の円弧状面取り部をポンプケーシングの第１の小円弧部に接触させることができ、ロータとポンプケーシングとの間でかじり等が生じるのを防止できる。
【００８５】
さらに、ロータの円弧部と直線部との角部のうち、円弧部の長さ方向他側に位置する角部には一定の半径をもった第２の円弧状面取り部を設ける構成としたので、油液の吐出行程の終了時にはロータの第２の円弧状面取り部を、ポンプケーシングの第２の小円弧部に接触させることができ、ロータとポンプケーシングとの間でかじり等が生じるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機の給油ポンプを示す部分断面図である。
【図２】図１中のロータ収容凹部、ロータ等を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図３】ロータが吐出開始側の小円弧部と吐出終了側の小円弧部とに接した状態を示す図１と同様の部分断面図である。
【図４】ロータが吐出開始側の小円弧部のみに接した状態を示す図１と同様の部分断面図である。
【図５】ロータが吐出終了側の小円弧部のみに接した状態を示す図１と同様の部分断面図である。
【図６】第１の実施の形態によるロータの回転角と給油ポンプの吐出量との関係を示す特性線図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機の給油ポンプを示す図２と同様の要部断面図である。
【図８】従来技術によるスクロール式流体機械を示す縦断面図である。
【図９】給油ポンプを図８中の矢示IX−IX方向から拡大してみた拡大断面図である。
【図１０】図９中のロータ収容凹部、ロータおよびベーン等を拡大してみた部分拡大断面図である。
【図１１】従来技術によるロータの回転角と給油ポンプの吐出量との関係を示す特性線図である。
【符号の説明】
３  スラスト受（ポンプケーシング）
２３，５２  ロータ
２３Ａ，５２Ａ  円弧部（外壁面）
２３Ｂ，５２Ｂ  直線部（外壁面）
２３Ｃ，２３Ｄ  角部
２７  ベーン
２８  吸込室
２９  吐出室
４１，５１  給油ポンプ
４２，５３  ロータ収容凹部
４４，５５  内壁面
４５，５６  大円弧部
４５Ａ，５６Ａ  吐出開始側端部
４５Ｂ，５６Ｂ  吐出終了側端部
４６，５７  吐出開始側の小円弧部
４７，５８  吐出終了側の小円弧部（他の小円弧部）
５２Ｃ，５２Ｄ  面取り部
【図１】
0004732572.tif 000002
【図２】
0004732572.tif 000003
【図３】
0004732572.tif 000004
【図４】
0004732572.tif 000005
【図５】
0004732572.tif 000006
【図６】
0004732572.tif 000007
【図７】
0004732572.tif 000008
【図８】
0004732572.tif 000009
【図９】
0004732572.tif 000010
【図１０】
0004732572.tif 000011
【図１１】
0004732572.tif 000012