(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、固定スクロール３２にオイル室６８の潤滑油を駆動室２９に供給するための貫通孔９０を有する。可動スクロール３０の基板３４には、切欠部３４ａが形成され、貫通孔９０のオイル口９１は、固定スクロール３２に対して可動スクロール３０が旋回運動したときに、切欠部３４ａを通じて駆動室２９を臨む。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内にて互いに噛み合うように配置された固定及び可動スクロールを含み、各スクロールが基板及び渦巻き壁からなり且つ他方のスクロールの基板に対する摺接面を有するスクロールユニットと、
前記ハウジングの一方の内端壁と前記スクロールユニットとの間に区画され、前記固定スクロールに対して前記可動スクロールを旋回運動させる旋回ユニットを収容した駆動室と、
前記ハウジングの他方の内端壁と前記スクロールユニットとの間に区画され、潤滑油が貯留されるオイル室と、
一端に前記固定スクロールの前記摺接面に開口し且つ前記旋回運動に伴い前記可動スクロールの前記基板により周期的に閉塞されるオイル口を有するとともに、他端が前記オイル室に接続された潤滑油経路と
を有するスクロール圧縮機において、
前記可動スクロールの前記基板は、前記旋回運動に伴って前記オイル口を周期的に閉塞する閉塞領域に切欠部を有することを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記切欠部は、前記閉塞領域の全域に亘って形成されてい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】
前記切欠部は、半円形状を有することを特徴とする請求項１又は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。また、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には、固定スクロールに対して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、この旋回運動に伴い、スクロールユニットは作動ガスの吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実行する。そして、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から吐出された圧縮作動ガス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、作動ガス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、圧縮作動ガス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、固定スクロールを貫通して延びる給油孔を更に有し、この給油孔を通じて潤滑油のみを旋回ユニット側に還流させている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−８２３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の圧縮機では、給油孔が、可動スクロールの基板に対して摺接する固定スクロールの渦巻き壁の摺接面にて開口しており、この給油孔の開口は旋回運動する可動スクロールの基板によって周期的に閉塞される。このように開口が閉塞されている間は、駆動室内への給油孔を通じた潤滑油の供給量が減少するので、旋回ユニットへの潤滑油の供給が阻害される。更にこの間、給油孔内における潤滑油の流速が低下するので、閉塞が終了しても開口から駆動室内に噴出する潤滑油が霧状に成り難くなる。このため、特許文献１の圧縮機では、旋回ユニットへの潤滑油の供給量が不足したり、或いは、潤滑油の霧化が阻害されることで駆動室内、つまり、旋回ユニット全体に潤滑油が行き渡らなくなる虞があった。
【０００５】
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】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明によれば、ハウジング内にて互いに噛み合うように配置された固定及び可動スクロールを含み、各スクロールが基板及び渦巻き壁からなり且つ他方のスクロールの基板に対する摺接面を有するスクロールユニットと、前記ハウジングの一方の内端壁と前記スクロールユニットとの間に区画され、前記固定スクロールに対して前記可動スクロールを旋回運動させる旋回ユニットを収容した駆動室と、前記ハウジングの他方の内端壁と前記スクロールユニットとの間に区画され、潤滑油が貯留されるオイル室と、一端に前記固定スクロールの前記摺接面に開口し且つ前記旋回運動に伴い前記可動スクロールの前記基板により周期的に閉塞されるオイル口を有するとともに、他端が前記オイル室に接続された潤滑油経路とを有するスクロール圧縮機において、前記可動スクロールの前記基板は、前記旋回運動に伴って前記オイル口を周期的に閉塞する閉塞領域に切欠部を有す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）。
【０００７】
この構成によれば、可動スクロールの基板における閉塞領域に切欠部を形成したことにより、可動スクロールの基板によるオイル口の閉塞時間が短縮される。このため、オイル室から潤滑油経路及びオイル口を通じて駆動室側に還流される潤滑油の流量を十分に確保することができるとともに、還流した潤滑油を旋回ユニットに対して、長い時間直接供給することができる。又、閉塞時間が短縮されたことで、潤滑油経路内での潤滑油の流速の低下が抑制されるので、オイル口から噴出する潤滑油を良好に霧化させることができる。この霧化した潤滑油は、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。
【０００８】
上記した構成において、前記切欠部は、前記閉塞領域の全域に亘って形成されるのが好ましく（請求項２）、具体的には、前記切欠部は半円形状を有する（請求項３）。
この構成によれば、閉塞領域の全域に亘って切欠部を設けたことにより、可動スクロールの基板によってオイル口が閉塞されることがない。このため、潤滑油の環流量を一層多く確保することができるとともに、旋回ユニットに対して潤滑油を一層長い時間直接供給することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、請求項１〜３のスクロール圧縮機は、より多くの潤滑油が駆動室に還流されるとともに、オイル口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、動力損失が低減されて圧縮効率も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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を内蔵した駆動プーリ２４が取付けられており、この駆動プーリ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の回転はその電磁クラッチ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。
【００１３】
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、また、圧縮ケーシング６の外周壁とスクロールユニット２８との間には、吸入ポートと連通する吸引室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を備えている。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。なお、可動スクロール３０の基板３４は、固定スクロール３２の基板３４よりも小径であり、その外周部に半円形の切欠部３４ａが形成されているが、この切欠部３４ａについては後述する。
【００１４】
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。
【００１５】
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の基板３４は駆動ケーシング４内に突出するボス４０を有し、このボス４０はニードル軸受４２を介して偏心ブッシュ４４に回転自在に支持されている。この偏心ブッシュ４４はクランクピン４６に支持されており、このクランクピン４６は駆動軸１０の大径端部１２から偏心した状態で突出している。従って、駆動軸１０が回転されると、クランクピン４６及び偏心ブッシュ４４を介して可動スクロール３０が旋回運動する。
【００１６】
また、偏心ブッシュ４４には可動スクロール３０に対するカウンタウエイト４８が取付けられているとともに、駆動ケーシング４と可動スクロール３０との間には可動スクロール３０のための自転ストッパ５０が設けられている。より詳しくは、自転ストッパ５０は、駆動ケーシング４の大径端及び可動スクロール３０の基板３４にそれぞれ支持され、その周方向に等間隔を存して環状レースを有した一対のリングプレート５２と、これらリングプレート５２の環状レース間に挟持された複数のボール５４とからなり、ニードル軸受４２の軸線を中心とした可動スクロール３０の自転を阻止する。
【００１７】
一方、固定スクロール３２は圧縮ケーシング６内にて固定されており、固定スクロール３２の基板３４と圧縮ケーシング６の内壁との間には吐出室５６が形成されている。吐出室５６は、固定スクロール３２の吐出孔５８及び吐出弁６０を通じて圧縮室３８に連通可能である。
より詳しくは、吐出孔５８は固定スクロール３２における基板３４の中央を貫通して形成され、吐出弁６０により開閉される。吐出弁６０は吐出室５６側から吐出孔５８を開閉するリード弁体６２と、このリード弁体６２の開度を規制するストッパプレート６４とからなり、これらリード弁体６２及びストッパプレート６４は共に取付けねじを介して固定スクロール３２の基板３４に取付けられている。
【００１８】
そして、このスクロール圧縮機では、吐出室５６の一部を区画して、油分離室６６及びオイル室６８が更に設けられ、吐出弁６０を囲繞する吐出室５６は、油分離室６６を介して前述の吐出ポートと連通している。
より詳しくは、吐出室５６内は、略水平に広がる仕切壁７０により上下に区画され、仕切壁７０はオイル室６８の上面を形成している。
【００１９】
仕切壁７０の上面からは、圧縮ケーシング６の端壁７６と一体に形成された円筒状の周壁７８が上方に向けて延び、周壁７８の上端は圧縮ケーシング６の外周壁に連なっている。周壁７８内には、油分離管８０が同軸に配置され、油分離管８０は、周壁７８に嵌合された大径端部８２と、大径端部８２から仕切壁７０に向かって延びる小径部８４とからなる。油分離室６６は、その両端面が油分離管８０の大径端部８２及び仕切壁７０によりそれぞれ形成され、大径端部８２と仕切壁７０との間を延びる周壁７８の部分により側面（周面）が形成されている。なお、油分離管８０は、圧縮ケーシング６の外周壁を貫通する取付孔を通して圧縮ケーシング６内に挿入され、この取付孔はシールボルト８５によって閉塞されている。そして、油分離管８０の抜け止めとして、大径端部８２の直上にはスナップリング（図示せず）が配置されている。
【００２０】
ここで、油分離室６６は、周壁７８に形成された２つの導入孔８６を介してその上部が吐出室５６と連通し、これら導入孔８６は、油分離管８０の小径部８４の外周面と周壁７８の内周面との間に区画された環状の空間に対して、その接線方向に延びている。また、油分離室６６は、仕切壁７０に形成された縦孔８８を介してオイル室６８と連通する一方、油分離管８０の内部を通じて周壁７８の上部と連通している。そして、周壁７８の上部の内周面に、前述の吐出ポートに連通する横方向孔８９が開口し、これら吐出室５６、油分離室６６及び横方向孔８９は、圧縮冷媒の流路を形成している。
【００２１】
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の自転は前述した自転ストッパ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５８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。
【００２２】
この結果、吸引室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５８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５８に達すると、圧縮室３８内の冷媒の圧力は吐出弁６０の締切圧に打ち勝って吐出弁６０を開き、圧縮冷媒が圧縮室３８から吐出孔５８を通じて吐出室５６内に吐出される。
【００２３】
そして、圧縮冷媒は、吐出室５６から導入孔８６を通じて油分離室６６に流入し、油分離管８０の小径部８４の外周面及び周壁７６の内周面に衝突しながら、油分離室６６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周壁７６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、縦孔８８を通じてオイル室６８へと流入する。
【００２４】
こうして潤滑油が分離された圧縮冷媒は、油分離管８０の下端から油分離管８０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。
一方、オイル室６８の潤滑油は、駆動室２９とオイル室６８との間の圧力差を利用し、以下の潤滑油経路を通じて駆動室２９内に還流され、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。
【００２５】
潤滑油経路として、固定スクロール３２には、オイル室６８から固定スクロール３２の渦巻き壁３６の先端面まで延びる貫通孔９０が形成されている。より詳しくは、固定スクロール３２の渦巻き壁３６（以下、固定渦巻き壁３６ともいう）は、圧縮ケーシング６内の底部に位置付けられる外周部３６ａが肉厚に形成され、この外周部３６ａ及び固定スクロール３２の基板３４を貫通して、貫通孔９０が形成されている。貫通孔９０は、駆動室２９側及びオイル室６８側に、それぞれ小径部及び大径部を有し、大径部の開口近傍は雌テーパ状に拡径されている。また、小径部の開口９１近傍は雄テーパ状に縮径されており、開口９１の周囲には凹所９２が形成されている。
【００２６】
この貫通孔９０には、オリフィスフィルタ９４が嵌合され、オリフィスフィルタ９４は、大径部に配置された円筒状のフィルタ材９６を有する。フィルタ材９６の外端には、大径部の開口よりも小径なキャップ９８が取り付けられ、キャップ９８はオイル室６８内に突出している。フィルタ材９６には円筒状のスペーサ１００が嵌められているが、このスペーサ１００の周壁には開口部が形成されている。このため、フィルタ材９６は、スペーサ１００の開口部及び大径部の開口とキャップ９８との間の隙間を通してオイル室６８に連通している。フィルタ材９６の内端は、接続パイプ１０２の一端に接続され、接続パイプ１０２も貫通孔９０の大径部に配置されている。接続パイプ１０２は、その外周溝にＯリング１０４が嵌められ、また、その他端にはオリフィスパイプ１０６が一体に形成されている。オリフィスパイプ１０６は、内径が極小な管路を有し、その先端が小径部の開口９１近傍に位置付けられている。なお、フィルタ材９６、キャップ９８、スペーサ１００及び接続パイプ１０２は一体形成され、オリフィスフィルタ９４においてフィルタ部を形成している。
【００２７】
従って、潤滑油経路は、貫通孔９０及び貫通孔９０内に配置されたオリフィスフィルタ９４によって形成され、オイル室６８と駆動室２９との間の圧力差により、この潤滑油経路を通じて潤滑油が駆動室２９へと還流する。そしてこの際、フィルタ材９６を通過することによって濾過された潤滑油が、連結パイプ１０２及びオリフィスパイプ１０６を通して駆動室２９に供給される。
【００２８】
そして、上述した圧縮機では、図２に示したように、可動スクロール３０の旋回運動に伴って、固定渦巻き壁３６の外周部３６ａの先端面に対しても、可動スクロール３０の基板３４（以下、可動基板３４ともいう）が摺接するが、可動基板３４に形成された切欠部３４ａの存在によって、可動基板３４により貫通孔９０の開口９１（以下、オイル口９１ともいう）が閉塞されることがない。つまり、切欠部３４ａが、可動基板３４において、可動スクロール３０の旋回運動に伴ってオイル口９１を閉塞する領域（閉塞領域）の全域に亘って形成されている。
【００２９】
このようにオイル口９１が常時解放されているので、この圧縮機では、潤滑油経路を通じて駆動室２９に還流する潤滑油の流量を確保することができる。そして、オリフィスパイプ１０６の先端が、オイル口９１及び切欠部３４ａを通して、可動スクロール３０の旋回運動に関係なく常に駆動室２９に臨んでいるので、旋回ユニットの各摺動部に対して還流した潤滑油を連続して直接供給することができる。
【００３０】
また、オイル口９１が常時解放されていることにより、潤滑油経路内での潤滑油の流速の低下がないので、オイル口９１から駆動室２９に噴出する潤滑油を良好に霧化させることができる。このようにして霧化した潤滑油は、駆動室２９内の隅々にまで行き渡るので、旋回ユニットの各摺動部に潤滑油が確実に供給される。
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り、例えば、切欠部の形状は、特に限定されず、矩形形状等であってもよい。また、可動基板の外径が大きく、閉塞領域が可動基板の外縁よりも内側にあるときには、切欠部に代えて軸方向孔を可動基板に形成してもよい。
【００３１】
そして、上述の一実施例では、好適な態様として切欠部を可動基板の閉塞領域全域に亘って形成したけれども、駆動室に供給すべき潤滑油の流量に応じて、閉塞領域の一部にのみ切欠部を形成してもよい。
また、上述の一実施例では、貫通孔９０内にオリフィスフィルタ９４を配置したが、貫通孔のみで潤滑油経路を形成してもよい。ただしこの場合、貫通孔の径は小さい方が好ましく、且つ、貫通孔の目詰まりを防止するため、フィルタをオイル室内等に設けるのが好ましい。
【００３２】
更に、上述の一実施例では、固定渦巻き壁３６の外周部３６ａに貫通孔９０を形成したけれども、貫通孔は、切欠部がなければ可動基板に対して摺接する固定スクロールの他の部分に設けてもよい。
また、上述の一実施例では、固定スクロール３２及び圧縮ケーシング６は別々に設けられていたが、固定スクロールに、圧縮ケーシングの一部を兼ねる外周壁を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【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の圧縮機において、固定スクロールに対して可動スクロールが旋回運動した際のオイル口と可動基板の切欠部との位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３４】
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
５６        吐出室
６６        油分離室
６８        オイル室
９０        貫通孔
９１        オイル口
９４        オリフィスフィルタ
１０６      オリフィスパイプ
【図１】
2005351112.tif 000003
【図２】
2005351112.tif 000004