JP2019138234A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油がポンプロータの厚さ方向に流れる場合でも、給油ポンプの吸入口の開口面積を確保できる圧縮機を提供すること。【解決手段】スクロール圧縮機の給油ポンプ４０Ａ、第一吸油室に向けて潤滑油が流入する第一吸入口５１Ａと、第二吸油室４８Ａに向けて潤滑油が流入する第二吸入口５１Ｂと、第一排油室から潤滑油が流出する第一吐出口５１Ｃと、第二排油室４８Ｂから潤滑油が流出する第二吐出口５１Ｄと、第二吸入口５１Ｂに対応して設けられる、外側ロータ４６および内側ロータ４７の周縁面が窪んで設けられる油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１と、第二吐出口５１Ｄに対応して設けられる、外側ロータ４６および内側ロータ４７の周縁面が窪んで設けられる油導出流路４６Ｒ２，４７Ｒ２と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、例えばスクロール圧縮機に適用される、潤滑油を循環するポンプに関する。

一般に、ハウジング内に収容されるスクロール圧縮機構と、このスクロール圧縮機構を駆動する電動機とを備えたスクロール圧縮機が広く知られている。スクロール圧縮機構は、円板状の端板の一面側に渦巻状のラップが設けられた固定スクロール部材と旋回スクロール部材とを備えて構成され、これら固定スクロールと旋回スクロールとを、ラップを噛み合わせた状態で対向させ、固定スクロールに対して旋回スクロールを公転旋回運動させる。そして、双方のラップの間に形成される圧縮空間の容積を旋回スクロールの旋回に伴って減少させることで、その空間内のガス冷媒の圧縮を行う。

スクロール圧縮機は、スクロール圧縮機構や軸受の焼き付きの防止や冷却等を目的として各摺動部の潤滑が必要である。また、固定スクロール及び旋回スクロールのラップ間の微小な隙間から流体が漏れると、圧縮機の能力低下に繋がる。このため、ハウジングの底部に潤滑油を貯留するとともに、電動機の回転軸の下端部付近に給油ポンプを設け、給油ポンプが回転軸の回転により潤滑油を汲み上げて各摺動部に供給する構成が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０９−２６４２８１号公報

圧縮機の給油機構において、特許文献１に記載されるように、潤滑油の循環回路を二系統設けるために、大小の二つのポンプロータを半径方向に重ねることで、給油ポンプを外側と内側に合わせて二系統設けることが提案されている。給油ポンプの吸入口、外側ポンプはポンプロータの半径方向の外側に設置できる。ところが、内側ポンプは外側ポンプが存在する構造上、ポンプロータの厚さ方向にしか吸入口を設置できない。そのため回転軸偏心量、内側の吸入口の径等の制約から、内側ポンプの吸入口の開口面積が不十分な場合、潤滑油の循環量が不足し、圧縮機の性能低下や信頼性低下を招く。

以上より、本発明は、潤滑油がポンプロータの厚さ方向に流れる場合でも、給油ポンプの吸入口の開口面積を確保できる圧縮機を提供することを目的とする。

本発明の圧縮機は、圧縮機構と、圧縮機構を駆動させる電動機と、電動機の駆動力により動作するポンプロータを有し、潤滑油を循環させる容積型の給油ポンプと、を備える。
本発明における給油ポンプは、その厚さ方向に沿って潤滑油が流れる吸入口および吐出口と、吸入口から潤滑油が流入する吸油室と、吐出口に向けて潤滑油が流出する排油室と、吸入口に対応して設けられ、吸油室よりも潤滑油の流路が広い油導入流路と、吐出口に対応して設けられ、排油室よりも潤滑油の流路が広い油導出流路と、を備えることを特徴とする。

本発明における給油ポンプは、少なくとも二つの形態を備えている。一つ目の形態はポンプロータが一つであり、二つ目の形態はポンプロータを二つである。
一つ目の形態は、シリンダと、シリンダの内側において公転旋回運動されるポンプロータと、シリンダとポンプロータの間に設けられる吸油室に向けて、潤滑油が流入する吸入口と、シリンダとポンプロータの間に形成される排油室から潤滑油が流出する吐出口と、吸入口に対応して設けられる、シリンダおよびポンプロータの一方または双方の周縁面が窪んで設けられる油導入流路と、吐出口に対応して設けられる、シリンダおよびポンプロータの一方または双方の周縁面が窪んで設けられる油導出流路と、を備える。

二つ目の形態は、シリンダと、シリンダの内側において公転旋回運動される外側ロータと、外側ロータの内側において公転旋回運動される内側ロータと、シリンダと外側ロータの間に形成される第一吸油室に向けて潤滑油が流入する第一吸入口と、外側ロータと内側ロータの間に設けられる第二吸油室に向けて潤滑油が流入する第二吸入口と、シリンダと外側ロータの間に形成される第一排油室から潤滑油が流出する第一吐出口と、外側ロータと前記内側ロータの間に形成される第二排油室から潤滑油が流出する第二吐出口と、第二吸入口に対応して設けられる、外側ロータおよび内側ロータの一方または双方の周縁面が窪んで設けられる油導入流路と、第二吐出口に対応して設けられる、外側ロータおよび内側ロータの一方または双方の周縁面が窪んで設けられる油導出流路を備える。

一つ目の形態および二つ目の形態において、油導入流路および油導出流路は、厚さ方向を貫通して設けることができるし、厚さ方向の所定範囲に限って設けることもできる。
一つ目の形態においては、シリンダだけに油導入流路および油導出流路を設けることができるし、または、ポンプロータだけに油導入流路および油導出流路を設けることができる。シリンダとポンプロータの双方に油導入流路および油導出流路を設けることもできる。
二つ目の形態において、外側ロータだけに油導入流路および油導出流路を設けることができるし、または、内側ロータだけに油導入流路および油導出流路を設けることができる。外側ロータと内側ロータの双方に油導入流路および油導出流路を設けることもできる。

一つ目の形態および二つ目の形態において、周方向の開口寸法を径方向の開口寸法よりも小さくできる。

本発明に係る給油ポンプによれば、吸油室に向けて潤滑油が流入する吸入口に対応する油導入流路および排油室から潤滑油が流出する吐出口に対応する油導出流路を設けるので、吸油室に流入する潤滑油の流路の開口面積および排油室から流出する潤滑油の流路の開口面積を確保できる。これにより、本発明によれば、吸油室への給油量が増加するとともに排油室からの排油量が増加するので、必要な個所に必要な量の潤滑油の供給を可能にし、圧縮機の性能および信頼性を向上できる。

本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機を示す縦断面図である。 第１実施形態に係る給油ポンプを示す縦断面図であり、図３のＸ１−Ｘ２線に沿った断面図である。 第１実施形態に係る給油ポンプを示す横断面図である。 第１実施形態に係る給油ポンプの動作を示す横断面図である。 第２実施形態に係る給油ポンプを示す縦断面図である。 第２実施形態に係る給油ポンプを示す横断面図である。 第３実施形態に係る給油ポンプを示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は第３実施形態の給油ポンプなどの吸入口の開口面積の変動を示すグラフである。 第４実施形態に係る給油ポンプを示す横断面図である。 第４実施形態に係る給油ポンプを示す横断面図である。 本実施形態における好ましい条件を説明する図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施形態に基づいて説明する。
本実施形態に係るスクロール圧縮機１は、吸入した流体、例えば冷媒を圧縮して吐出するものであり、空気調和機や冷凍機などにおいて冷媒を循環する冷媒流路に設けられる。
スクロール圧縮機１は、容積型の給油ポンプ４０Ａが外側ロータ４６と内側ロータ４７の二つのポンプロータを備えており、特に内側ロータ４７の潤滑油の吸入口の開口面積を広く確保できる構成を備える。以下、スクロール圧縮機１に係る五つの実施形態を順に説明する。

［第１実施形態］
図１に示すように、スクロール圧縮機１は、密閉ハウジング１０の内部に、電動機３０と、電動機３０により駆動されるスクロール圧縮機構６０と、を備える。
［密閉ハウジング１０］
密閉ハウジング１０は、上下に延在する筒状のハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の下端を閉塞する底蓋１３と、ハウジング本体１１の上端を閉塞する上蓋１５と、を備え、全体が密閉された圧力容器となっている。

ハウジング本体１１は、その側部に、密閉ハウジング１０の内部に低圧のガス冷媒を導入させる吸入管１７が設けられている。上蓋１５は、その上部に、スクロール圧縮機構６０によって圧縮された高圧のガス冷媒を排出させる吐出管１９が設けられている。

密閉ハウジング１０は、ハウジング本体１１と上蓋１５との間にディスチャージカバー１２が設けられ、密閉ハウジング１０の内部は、ディスチャージカバー１２より下側の低圧室１０Ａとディスチャージカバー１２より上側の高圧室１０Ｂとに仕切られている。ディスチャージカバー１２は、低圧室１０Ａと高圧室１０Ｂとを連通する吐出ポート１４が形成され、吐出ポート１４を開閉する吐出リード弁１６が設けられている。
また、密閉ハウジング１０における低圧室１０Ａの底には、潤滑油ＬＯが溜められる油溜３７として構成されている。

［電動機３０］
電動機３０は、固定子３１と、回転子３３と、出力軸３５と、を備えている。
固定子３１は、ハウジング本体１１の上下方向のほぼ中央において、ハウジング本体１１の内壁面に固定されている。回転子３３は、固定子３１に対して回転可能に設けられている。出力軸３５は、回転子３３と一体をなしており、回転子３３の回転に追従して回転することで駆動力を出力する。出力軸３５は、回転子３３を上下方向、つまり回転軸線方向に貫通して設けられている。
電動機３０は、密閉ハウジング１０の外部から電源が供給されることで回転子３３を回転させ、回転子３３と共に出力軸３５が回転する。本実施形態では、電動機３０は、例えば、インバータによって運転周波数を制御可能に構成され、低回転数領域から高回転数領域までの広範囲で運転することができる。

出力軸３５は、回転子３３の上方および下方に端部が突出して設けられ、ハウジング本体１１に対し、上端部が上部軸受２１に、下端部が下部軸受２３によって上下方向に延在する回転軸心ＣＥを中心にして回転可能に支持されている。

出力軸３５は、その上端に、回転軸心ＣＥに対して偏心する偏心ピン２５が形成されている。この偏心ピン２５を有する出力軸３５の上端に、スクロール圧縮機構６０が連結されている。

また、出力軸３５および偏心ピン２５は、その内部に、上下に貫通する給油孔２７が形成されている。給油孔２７は、出力軸３５および偏心軸３５Ａの内部に、下端から上端に連通するように回転軸心ＣＥの方向に貫通して設けられている。
この給油孔２７は、上部軸受２１および下部軸受２３に相当する高さ位置に、給油孔２７に連通して出力軸３５の径方向に貫通する上部給油孔２７Ａ、下部給油孔２７Ｂを備える。

また、出力軸３５の下端には、油溜３７に配置される給油ポンプ４０Ａが設けられている。給油ポンプ４０は、出力軸３５の回転に伴って油溜３７に溜められた潤滑油ＬＯを汲み上げる。汲み上げられた潤滑油は、出力軸３５の給油孔２７、上部給油孔２７Ａおよび下部給油孔２７Ｂを通じて、上部軸受２１および下部軸受２３と出力軸３５との摺動部、および、スクロール圧縮機構６０に供給される。給油ポンプ４０について詳しくは後述する。

上部軸受２１は、出力軸３５の上端部を貫通させて出力軸３５を回転可能に支持する。上部軸受２１は、その上面に、貫通させた出力軸３５の上端部を囲むように凹部２１Ａが形成されている。凹部２１Ａは、後述するスライドブッシュ６７を収容すると共に、給油ポンプ４０により給油孔２７を介して送り込まれた潤滑油ＬＯを貯留する。そして、貯留された潤滑油ＬＯは、スクロール圧縮機構６０に供給される。

また、上部軸受２１は、密閉ハウジング１０のハウジング本体１１の内壁面と隙間を有するように外周の一部に切欠２１Ｂが形成され、切欠２１Ｂと凹部２１Ａとを連通する排油孔２１Ｃが形成されている。また、上部軸受２１の切欠２１Ｂの下方において、カバープレート３６が設けられている。カバープレート３６は、上下方向に延在して設けられている。カバープレート３６は、切欠２１Ｂの周囲を覆うようにハウジング本体１１の内壁面に両側端を向けて湾曲して形成され、かつ下端がハウジング本体１１の内壁面に漸次近づくように折曲して形成されている。そして、排油孔２１Ｃは、凹部２１Ａに余剰に貯留された潤滑油ＬＯを切欠２１Ｂから上部軸受２１の外周に排出する。カバープレート３６は、切欠２１Ｂから排出された潤滑油ＬＯを受けてハウジング本体１１の内壁面に向けて案内する。カバープレート４４により内壁面に向けて案内された潤滑油ＬＯは、カバープレート４４により内壁面を伝って密閉ハウジング１０内の底の油溜３７に戻される。

［スクロール圧縮機構６０］
スクロール圧縮機構６０は、密閉ハウジング１０の内部において、ディスチャージカバー１２より下側の低圧室１０Ａであって上部軸受２１の上方に配置されており、固定スクロール６１と、旋回スクロール６３と、スライドブッシュ６７と、を備えている。

固定スクロール６１は、密閉ハウジング１０の内部に固定された固定側端板６１Ａの内面（図１における下面）に、渦巻状の固定側ラップ６１Ｂが形成されている。固定側端板６１Ａは、その中央部に吐出孔６１Ｃが形成されている。

旋回スクロール６３は、固定スクロール６１における固定側端板６１Ａの内面に対面する可動側端板６３Ａの内面（図１における上面）に、渦巻状の可動側ラップ６３Ｂが形成されている。そして、旋回スクロール６３の可動側ラップ６３Ｂと、固定スクロール６１の固定側ラップ６１Ｂとが互いに位相をずらして噛み合わされることで、固定側端板６１Ａ、可動側端板６３Ａおよび固定側ラップ６１Ｂ、可動側ラップ６３Ｂで区画された圧縮室が形成されている。

また、旋回スクロール６３は、可動側端板６３Ａの外面（図１における下面）に、出力軸３５の偏心ピン２５が接続されて当該偏心ピン２５の偏心した回転が伝達される円筒形状のボス６３Ｃが形成されている。また、旋回スクロール６３は、可動側端板６３Ａの外面と上部軸受２１との間に配置される周知のオルダムリンクなどの自転阻止機構により、偏心ピン２５の偏心した回転に基づき自転を阻止されつつ公転旋回される。

スライドブッシュ６７は、上述した上部軸受２１の凹部２１Ａに収容され、出力軸３５の偏心ピン２５と旋回スクロール６３のボス６３Ｃとの間に介在されて、偏心ピン２５の回転移動を旋回スクロール６３の旋回移動として伝達するものである。また、スライドブッシュ６７は、旋回スクロール６３の可動側ラップ６３Ｂと、固定スクロール６１の固定側ラップ６１Ｂとの噛み合わせを維持するために偏心ピン２５の径方向にスライド移動可能に設けられている。

このスクロール圧縮機構６０では、吸入管１７を介して密閉ハウジング１０内の低圧室１０Ａに導入された低圧の冷媒は、旋回スクロール６３が公転旋回することで固定スクロール６１と旋回スクロール６３との間の圧縮室内に吸入されつつ圧縮される。

ここで、排油孔２１Ｃを通じて、密閉ハウジング１０内に排出された潤滑油ＬＯの一部は、低圧室１０Ａ内の低圧の冷媒に巻き上げられることで、この低圧の冷媒に混入して固定スクロール６１と旋回スクロール６３との間に吸い込まれて、固定スクロール６１と旋回スクロール６３との摺動部に供給される。このため、冷媒に混入した潤滑油ＬＯは、各ラップ６１Ｂ，６３Ｂ間の微小な隙間をシールすることで、該隙間から冷媒が漏れることを防止し、スクロール圧縮機１の運転効率の低下を抑制している。

圧縮された高圧のガス冷媒は、固定スクロール６１の吐出孔６１Ｃから固定側端板６１Ａの外面側に吐出され、自身の圧力によりディスチャージカバー１２の吐出リード弁１６を開放し、吐出ポート１４から高圧室１０Ｂに至り、吐出管１９を介して密閉ハウジング１０の外部に排出される。

［給油ポンプ４０］
次に、第１実施形態の特徴部分である給油ポンプ４０Ａについて、図２および図３を参照して説明する。なお、図２および図３は、外側ロータ４６と内側ロータ４７はシリンダ４１と中心を一致させて示しているが、実際の動作時には図４のように、それぞれの中心はずれる。
給油ポンプ４０は、シリンダ４１と、シリンダ４１の内部に公転旋回が可能に収容されるポンプロータ４５と、シリンダ４１とともにポンプロータ４５を公転旋回が可能に支持するカバープレート４４と、シリンダ４１とカバープレート４４の間に挟持されるスラストプレート４３と、を備える。本実施形態は、ポンプロータ４５が、外側ロータ４６と内側ロータ４７の二つのポンプロータを備えており、二系統の潤滑油の循環回路に対応する。

シリンダ４１は、密閉ハウジング１０の底部に配置され、下面が開放された第一シリンダ室４２を有している。このシリンダ４１は、これと一体に形成された下部軸受２３がステーとなり密閉ハウジング１０に支持されている。第一シリンダ室４２の下面開放部は、シリンダ４１に取り付けられたスラストプレート４３およびカバープレート４４により閉塞されている。

電動機３０の出力軸３５は、その下端部がシリンダ４１に挿通され、第一シリンダ室４２内に位置する下端には偏心軸３５Ａが形成されている。ポンプロータ４５は、第一シリンダ室４２の内部に配置された円環状の部材である。このポンプロータ４５は、偏心軸３５Ａの外周部に回転自在に嵌合され外周面が第一シリンダ室４２の内周面に接触し、第一シリンダ室４２内に三日月形の空間を形成する（図４参照）。

ポンプロータ４５は、それぞれが円環状の部材である外側ロータ４６と、内側ロータ４７とから構成される。外側ロータ４６の方が内側ロータ４７よりも径が大きく作製されており、外側ロータ４６の内周よりも内側の中空部分に内側ロータ４７が配置される。外側ロータ４６の中空部分が第二シリンダ室４８を構成する。

外側ロータ４６の外周部には、図３に示すように、半径方向に延びるブレード形の突起４６Ｐが一体に形成され、これは第一シリンダ室４２の内周面に半径方向に沿って形成されたスロット４２Ｓに摺動自在に挿入されている。この突起４６Ｐは、第一シリンダ室４２内に形成される三日月形の空間を第一吸油室４２Ａと第一排油室４２Ｂとに仕切り（図４参照）、かつ、外側ロータ４６の自転を阻止している。なお、外側ロータ４６の外周は、突起４６Ｐを除く部分が円弧をなしている。

外側ロータ４６は、図２および図３に示すように、平面視した形状が半円状をなす油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２を有する。油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２は、外側ロータ４６の内周縁面を径方向の内側に窪んで設けられている。油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２は、外側ロータ４６の内周側を半径方向の外側に向けて窪んで形成されている。また、油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２は、外側ロータ４６の厚さ方向を貫通している。

油導入流路４６Ｒ１は第二シリンダ室４８の第二吸油室４８Ａに対応して設けられ、油導出流路４６Ｒ２は第二シリンダ室４８の第二排油室４８Ｂに対応して設けられている。油導入流路４６Ｒ１は、油導入流路４７Ｒ１と協働して、吸入流路４９の横流路４９Ｂを流れてくる潤滑油ＬＯを第二吸油室４８Ａに導く油導入流路を構成する。この油導入流路は、第二シリンダ室４８よりも潤滑油が流れる流路が広い。油導出流路４６Ｒ２は、油導出流路４７Ｒ２と協働して、第二排油室４８Ｂを流れてくる潤滑油ＬＯを第二吐出流路５３に導く油導出流路を構成する。この油導出流路も、第二シリンダ室４８よりも潤滑油が流れる流路が広い。

内側ロータ４７の外周部には、図３に示すように、半径方向に延びるブレード形の突起４７Ｐが一体に形成され、これは第一シリンダ室４２の内周面に半径方向に沿って形成されたスロット４２Ｓに摺動自在に挿入されている。この突起４６Ｐは、第二シリンダ室４８内に形成される三日月形の空間を第二吸油室４８Ａと第二排油室４８Ｂとに仕切り（図３参照）、かつ、外側ロータ４６の自転を阻止している。なお、外側ロータ４６の外周は、突起４６Ｐを除く部分が円形をなしている。

内側ロータ４７は、図２および図３に示すように、平面視した形状が半円状をなす油導入流路４７Ｒ１および油導出流路４７Ｒ２を有する。油導入流路４７Ｒ１は、外側ロータ４６の油導入流路４６Ｒ１に対向して設けられ、油導出流路４７Ｒ２は、外側ロータ４６の油導出流路４６Ｒ２に対向して設けられる。油導入流路４７Ｒ１および油導出流路４７Ｒ２は、内側ロータ４７の外縁面を半径方向の内側に向けて窪んで形成されている。また、油導出流路４７Ｒ２および油導出流路４７Ｒ２は、内側ロータ４７の厚さ方向を貫通している。

油導入流路４７Ｒ１は第二シリンダ室４８の第二吸油室４８Ａに対応して設けられ、油導出流路４７Ｒ２は第二シリンダ室４８の第二排油室４８Ｂに対応して設けられている。油導入流路４７Ｒ１は、油導入流路４６Ｒ１と協働して、吸入流路４９の横流路４９Ｂを流れてくる潤滑油ＬＯを第二吸油室４８Ａに導く油導入流路を構成する。油導出流路４７Ｒ２は、油導出流路４６Ｒ２と協働して、第二排油室４８Ｂを流れてくる潤滑油ＬＯを第二吐出流路５３に導く油導出流路を構成する。

カバープレート４４には、上述した第一シリンダ室４２の第一吸油室４２Ａの下側に位置する吸入流路４９が形成されている。この吸入流路４９は、潤滑油ＬＯが貯留されている密閉ハウジング１０の内底部に連通している。吸入流路４９は、シリンダ４１の厚さ方向に延びる縦流路４９Ａと、シリンダ４１の径方向に延びる横流路４９Ｂと、を備えている。

スラストプレート４３は、カバープレート４４の縦流路４９Ａおよび第一シリンダ室４２の第一吸油室４２Ａに連通する第一吸入口５１Ａを備えている。また、スラストプレート４３は、カバープレート４４の横流路４９Ｂおよび第二シリンダ室４８の第二吸油室４８Ａに連通する第二吸入口５１Ｂを備えている。

カバープレート４４には、上述した吸入流路４９に加えて、第二吐出流路５３が形成されている。第二吐出流路５３は、シリンダ４１の径方向に延びて形成されている。第二シリンダ室４８から出力軸３５の給油孔２７に供給される潤滑油は第二吐出流路５３を通る。

スラストプレート４３は、カバープレート４４の第二吐出流路５３と出力軸３５の給油孔２７に連通する第三吐出口５１Ｅを備えている。スラストプレート４３は、カバープレート４４の第二吐出流路５３と第二シリンダ室４８の第二排油室４８Ｂに連通する第二吐出口５１Ｄを備えている。

カバープレート４４には、第二吐出流路５３に加えて第一吐出流路５２が形成されている。第一吐出流路５２は、シリンダ４１の厚さ方向に延びて形成されている。第一シリンダ室４２の第一排油室４２Ｂからの潤滑油ＬＯは第一吐出流路５２を通って潤滑対象に供給される。この潤滑対象は任意であるが、例えばとしては前述したオルダムリンク、電動機３０を潤滑対象にできる。この場合、潤滑に加えて冷却を目的として、オイルクーラーを経由して潤滑対象に潤滑油ＯＬを供給できる。

スラストプレート４３は、カバープレート４４の第一吐出流路５２と第一シリンダ室４２の第一排油室４２Ｂに連通する第一吐出口５１Ｃを備えている。

油導入流路４６Ｒ１と油導入流路４７Ｒ１が取り囲む円形の開口面積は、第二吸入口５１Ｂの開口面積と一致しており、第二吸入口５１Ｂと油導入流路４６Ｒ１および油導入流路４７Ｒ１は外側ロータ４６と内側ロータ４７を厚さ方向に貫通している。

同様に、油導出流路４６Ｒ２と油導出流路４７Ｒ２が取り囲む円形の開口面積は、第二吐出口５１Ｄの開口面積と一致しており、第二吐出口５１Ｄと油導出流路４６Ｒ２および油導出流路４７Ｒ２は外側ロータ４６と内側ロータ４７を厚さ方向に貫通している。

また、以上のように構成される給油ポンプ４０Ａにおける潤滑油ＬＯは以下のように流れる。
吸入流路４９の縦流路４９Ａを流れてきた潤滑油ＬＯは、第一シリンダ室４２の第一吸油室４２Ａに流れる潤滑油ＬＯ１と横流路４９Ｂに流れる潤滑油ＬＯ２に分岐する。横流路４９Ｂを流れる潤滑油ＬＯは第二吸入口５１Ｂを通って第二シリンダ室４８の第二吸油室４８Ａに至る。

第一吸油室４２Ａに至った潤滑油ＬＯ１は外側ロータ４６と内側ロータ４７が旋回運動する過程で第一排油室４２Ｂを通り、さらに第一吐出流路５２から潤滑油Ｌ０３となって目的とする潤滑対象に向けて流れる。

また、第二吸油室４８Ａに至った潤滑油ＬＯ２は外側ロータ４６と内側ロータ４７が旋回運動する過程で第二排油室４８Ｂを通り、潤滑油ＬＯ４となって第二吐出流路５３に至る。この潤滑油ＬＯ４はさらに出力軸３５の給油孔２７から潤滑対象に向けて流れる。

以上のように構成された給油ポンプ４０は、電動機３０により回転される出力軸３５とともにポンプロータ４５（外側ロータ４６，内側ロータ４７）が回転されると、偏心軸３５Ａが偏心回転される。

外側ロータ４６は、偏心回転する偏心軸３５Ａに押されて外周面がシリンダ４１に形成された第一シリンダ室４２の内周面に接し、その外周面が摺接しながら公転旋回運動する。この外側ロータ４６の旋回運動に伴い、第一シリンダ室４２における第一吸油室４２Ａおよび第一排油室４２Ｂのそれぞれの容積は、相対的に増減して変化する。

内側ロータ４７についても外側ロータ４６と同様であり、偏心回転する偏心軸３５Ａに押されて外周面が外側ロータ４６の内側に形成される第二シリンダ室４８に臨む内周面に摺接しながら公転旋回運動する。この内側ロータ４７の旋回運動に伴い、第二シリンダ室４８における第二吸油室４８Ａおよび第二排油室４８Ｂのそれぞれの容積は、相対的に増減して変化する。

図４は以上の動作を段階的に示している。つまり、図４（ａ）はポンプロータ４５（外側ロータ４６、内側ロータ４７）が潤滑油ＬＯの吐出を開始した状態、図４（ｂ），（ｃ）はポンプロータ４５が潤滑油ＬＯの吸い込みおよび吐出をしている状態、図４（ｄ）はポンプロータ４５が潤滑油ＬＯの吐出を完了した状態を示している。以後、図４（ａ）〜（ｄ）を１サイクルとして、図４（ａ）〜（ｄ）を繰り返す公転旋回運動を行う。

このようにしてポンプロータ４５の外側ロータ４６が公転旋回運動する結果、第一吸油室４２Ａの容積が増大していくのに伴い、密閉ハウジング１０の内底部に溜められている潤滑油ＬＯは、カバープレート４４の吸入流路４９の縦流路４９Ａおよびスラストプレート４３の第一吸入口５１Ａを通って第一シリンダ室４２の第一吸油室４２Ａに順次吸い込まれる。吸い込まれた潤滑油ＬＯは、第一排油室４２Ｂの容積が減少していくのに伴い、第一排油室４２Ｂ内に存在している潤滑油ＬＯが加圧され、その主流がスラストプレート４３の第一吐出口５１Ｃを通って第一吐出流路５２に吐出される。

また、ポンプロータ４５の内側ロータ４７が公転旋回運動する結果、第二吸油室４８Ａの容積が増大していくのに伴い、密閉ハウジング１０の内底部に溜められている潤滑油ＬＯは、カバープレート４４の吸入流路４９の縦流路４９Ａ、横流路４９Ｂおよび第二吸入口５１Ｂを通って第二シリンダ室４８の第二吸油室４８Ａに順次吸い込まれる。吸い込まれた潤滑油ＬＯは、第二排油室４８Ｂの容積が減少していくのに伴い、第二排油室４８Ｂ内に存在している潤滑油ＬＯが加圧され、その主流が第二吐出流路５３、スラストプレート４３の第三吐出口５１Ｅを通って出力軸３５の給油孔２７に吐出される。

［効 果］
以上説明したように、第１実施形態に係る給油ポンプ４０は、外側ロータ４６に油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２を設けるとともに、内側ロータ４７に油導入流路４７Ｒ１および油導出流路４７Ｒ２を設ける。これにより、外側ロータ４６および内側ロータ４７までの油導入流路がこれらの厚さ方向を向いているにもかかわらず、第一吸油室４２Ａへ流入する潤滑油の吸入口の開口面積および第二吐出流路５３から流出する潤滑油の吐出口の開口面積を確保できる。したがって、第一吸油室４２Ａおよび第二吐出流路５３への潤滑油の流量が増加するので、必要な個所に必要な量の潤滑油を供給し、スクロール圧縮機１の性能および信頼性を向上できる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る給油ポンプ４０Ｂを、図５および図６を参照して説明する。なお、第２実施形態に係る給油ポンプ４０Ｂは、その基本的な構成が第１実施形態に係る給油ポンプ４０Ａと同じであるから、以下では相違点を中心に給油ポンプ４０Ｂを説明する。また、図５および図６において、給油ポンプ４０Ａと同じ要素については図２および図３と同じ符号を付している。次の第３実施形態以降も同様である。

給油ポンプ４０Ｂは、油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２、油導入流路４７Ｒ１および油導出流路４７Ｒ２の上側が軒４６Ｅおよび軒４７Ｅで閉じられており、油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２，４７Ｒ２は外側ロータ４６および内側ロータ４７の下端から所定範囲に限って形成されている。つまり、給油ポンプ４０Ａは、油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２，４７Ｒ２は外側ロータ４６および内側ロータ４７をその厚さ方向に貫通しているが、給油ポンプ４０Ｂは貫通していない。

上側が軒４６Ｅ、４７Ｅで閉じられていることを除けば、油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２，４７Ｒ２は第１実施形態と同様に構成されている。これにより、軒４６Ｅ、４７Ｅまでは潤滑油ＬＯが供給されるので、給油ポンプ４０Ａと同様に、給油ポンプ４０Ｂは第一吸油室４２Ａおよび第二吸油室４８Ａに流入する潤滑油の流路の開口面積を確保できる。

また、給油ポンプ４０Ｂは、厚さ方向に貫通する油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１、油導出流路４６Ｒ２，４７Ｒ２に比べて軒４６Ｅ、４７Ｅがある分だけ外側ロータ４６および内側ロータ４７の剛性の低下を抑えることができる。これにより、スクロール圧縮機１の運転中における、外側ロータ４６および内側ロータ４７の変形を軽減し、寿命および信頼性を向上できる。

ここで、外側ロータ４６と内側ロータ４７の双方に外側ロータ４６と内側ロータ４７の両者に油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１及び油導出流路４６Ｒ２，４７Ｒ２を設けると、円弧面と油導入流路４６Ｒ１などとの境界部分に角が立つ。これに対して、給油ポンプ４０Ｂは、軒４６Ｅ、４７Ｅがあるので、互いに接触する外側ロータ４６の内周面と内側ロータ４７の外周面のいずれもが円弧面だけからなるので、角どうしが接触してかじりが生じるという事態にはならない。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る給油ポンプ４０Ｃを、図７を参照して説明する。
給油ポンプ４０Ｃは、図７（ａ）に示すように、外側ロータ４６だけに油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２を設ける。換言すれば、給油ポンプ４０Ｃは、給油ポンプ４０Ａの内側ロータ４７の油導入流路４７Ｒ１および油導出流路４７Ｒ２を閉じた構造を有している。

外側ロータ４６だけに油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２設けても、第１実施形態と同様に、給油ポンプ４０Ｃは第二吸油室４８Ａに流入する潤滑油の流路の開口面積を確保できる。
また、給油ポンプ４０Ｃは、外側ロータ４６と内側ロータ４７の両者に油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１及び油導出流路４６Ｒ２，４７Ｒ２を設けるのに比べて、外側ロータ４６と内側ロータ４７が接触してもかじりが生じにくい。

また、内側ロータ４７だけに油導入流路４７Ｒ１および油導出流路４７Ｒ２を設けるのに比べると、図７（ｂ）に示すように、外側ロータ４６の偏心量が内側ロータ４７より少ないことから、油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２と第二吸入口５１Ｂとが交わってできる開口面積の減少を小さくできる。これにより、同じ切り欠き量、開口面積であっても、潤滑油ＬＯが通るためのより大きな開口面積を確保できる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る給油ポンプ４０Ｄを、図８を参照して説明する。
給油ポンプ４０Ｄは、図８に示すように、第３実施形態の給油ポンプ４０Ｃとは逆に、内側ロータ４７だけに油導入流路４７Ｒ１および油導出流路４７Ｒ２を設ける。換言すれば、給油ポンプ４０Ｄは、給油ポンプ４０Ａの外側ロータ４６の油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２を閉じた構造を有している。

内側ロータ４７だけに油導入流路４７Ｒ１および油導出流路４７Ｒ２を設けても、第１実施形態と同様に、給油ポンプ４０Ｄは第二吸油室４８Ａに流入する潤滑油の流路の開口面積を確保できる。

また、給油ポンプ４０Ｄは、外側ロータ４６と内側ロータ４７の両者に油導入流路４６Ｒ１〜４７Ｒ２を設けるのに比べて、外側ロータ４６と内側ロータ４７が接触してもかじりが生じにくい。

ここで、運転中において、外側ロータ４６の油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２の周りの外側ロータ４６には油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２を広げる向きに荷重がかかる。これに対して、内側ロータ４７の油導入流路４７Ｒ１および油導出流路４７Ｒ２には、図８に矢印で示すように、油導入流路４７Ｒ１および油導出流路４７Ｒ２を閉じる向きに荷重がかかる。したがって、外側ロータ４６だけに油導入流路４６Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２を設けるのに比べると、内側ロータ４７だけに油導入流路４７Ｒ１および油導出流路４７Ｒ２を設けるほうが、回転子の破壊を軽減できる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る給油ポンプ４０Ｅを、図９を参照して説明する。
給油ポンプ４０Ｅは、図９に示すように、油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２，４７Ｒ２の開口寸法が、半径方向よりも周方向が小さい。
この特徴的な油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１および油導出流路４６Ｒ２，４７Ｒ２を有することにより、給油ポンプ４０の締め切りを早くして、潤滑油の吐出が終了するのを遅らせることができるので、開口面積当たりの給油量を増加できる。

以上、本発明を好ましい実施形態に基づいて説明するが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。以下、いくつかの変更要素を説明する。

第１実施形態〜第５実施形態はいずれも、ポンプロータを二つ備える給油ポンプを対象としているが、本発明はポンプロータを一つだけ備える給油ポンプであって、潤滑油の吸入方向及び吐出方向がポンプロータの厚さ方向に延びる場合に適用できる。この給油ポンプは、シリンダと、シリンダの内側において公転旋回運動されるポンプロータと、を備えるが、油導入流路はシリンダおよびポンプロータの一方または双方の周縁面が窪んで設けられることになる。

また、以上で説明した油導入流路４６Ｒ１〜４７Ｒ２は、開口面積が軸線方向に沿って等しいが、本発明はこれに限定されず、軸線方向に開口面積が変動してもよい。

次に、給油ポンプ４０において潤滑油が通るいくつかの開口部分の開口面積に関する好ましい限定条件を、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照して説明する。この中で図１０（ａ）は本実施形態の油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１を備えない例を示しているのに対して、図１０（ｂ），（ｃ）は開口面積が不足して給油量の低下を招かないための条件を示している。なお、以下は油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１について説明するが、油導出流路４６Ｒ２，４７Ｒ２についても同様に当てはまる。

図１０（ａ）は、平面視したときの外側ロータ４６と内側ロータ４７の間の隙間であって、第二吸入口５１Ｂの投影面内の開口面積Ａ１と、縦断面における外側ロータ４６と内側ロータ４７の間の隙間の開口面積Ａ２との関係を示している。
図１０（ａ）の左側に開口面積Ａ１が円弧状に塗りつぶされ、また、図１０（ａ）の右側に開口面積Ａ２が矩形に塗りつぶされている。開口面積Ａ１、開口面積Ａ２は、外側ロータ４６、内側ロータ４７が公転旋回運動することにより、それぞれの値が最小値と最大値の間で変動する。図１０（ｂ）、（ｃ）においても同様である。
ここで、開口面積Ａ１の最小値（Ａ１_ｍｉｎ）を開口面積Ａ２の最大値（Ａ２_ｍａｘ）よりも大きくする、つまりＡ１_ｍｉｎ＞Ａ２_ｍａｘであれば、Ａ１_ｍｉｎ≦Ａ２_ｍａｘであるよりも、給油量を確保しやすい。ところが、油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１を備えていないと、好ましいＡ１_ｍｉｎ＞Ａ２_ｍａｘの条件を満たさないか、満たしたとしてもＡ１_ｍｉｎとＡ２_ｍａｘの差は小さいので、十分な給油量を確保できない。

そこで、図１０（ｂ）に示すように、第１実施形態は、油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１を設けポンプロータをその厚さ方向に貫通させる。
これにより、油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１により形成される開口面積Ａ３と上述の開口面積Ａ２を比較すれば、開口面積Ａ３の最小値（Ａ３ｍｉｎ）を開口面積Ａ２の最大値（Ａ２_ｍａｘ）よりも容易に大きくできる。

また、図１０（ｃ）に示すように、第２実施形態、つまり油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１がポンプロータをその厚さ方向に貫通しない場合においても同様である。
つまり、図１０（ｃ）に示すように、開口面積Ａ３と開口面積Ａ２を比較すれば、開口面積Ａ３の最小値（Ａ３ｍｉｎ）を開口面積Ａ２の最大値（Ａ２_ｍａｘ）よりも容易に大きくできる。なお、油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１がポンプロータをその厚さ方向に貫通しない場合においては、開口面積Ａ３については軒４６Ｅ，４７Ｅを除いて定義され、開口面積Ａ２については油導入流路４６Ｒ１，４７Ｒ１を除いて定義している。

１ スクロール圧縮機
１０ 密閉ハウジング
１０Ａ 低圧室
１０Ｂ 高圧室
１６ 吐出リード弁
１７ 吸入管
１９ 吐出管
３０ 電動機
３１ 固定子
３３ 回転子
３５ 出力軸
３５Ａ 偏心軸
３７ 油溜
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ 給油ポンプ
４１ シリンダ
４２ 第一シリンダ室
４２Ａ 第一吸油室
４２Ｂ 第一排油室
４２Ｓ スロット
４３ スラストプレート
４４ カバープレート
４５ ポンプロータ
４６ 外側ロータ
４６Ｅ 軒
４６Ｐ 突起
４６Ｒ１ 油導入流路
４６Ｒ２ 油導出流路
４７ 内側ロータ
４７Ｅ 軒
４７Ｐ 突起
４７Ｒ１ 油導入流路
４７Ｒ２ 油導出流路
４８ 第二シリンダ室
４８Ａ 第二吸油室
４８Ｂ 第二排油室
４９ 吸入流路
４９Ａ 縦流路
４９Ｂ 横流路
５１Ａ 第一吸入口
５１Ｂ 第二吸入口
５１Ｃ 第一吐出口
５１Ｄ 第二吐出口
５１Ｅ 第三吐出口
５２ 第一吐出流路
５３ 第二吐出流路
６０ スクロール圧縮機構
６１ 固定スクロール
６３ 旋回スクロール

Claims (8)

1. 圧縮機構と、
   前記圧縮機構を駆動させる電動機と、
   前記電動機の駆動力により動作するポンプロータを有し、潤滑油を循環させる容積型の給油ポンプと、を備え、
   前記給油ポンプは、
   前記ポンプロータの厚さ方向に沿って前記潤滑油が流れる吸入口および吐出口と、
   前記吸入口から前記潤滑油が流入する吸油室と、
   前記吐出口に向けて前記潤滑油が流出する排油室と、
   前記吸入口に対応して設けられ、前記吸油室よりも前記潤滑油の流路が広い油導入流路と、
   前記吐出口に対応して設けられ、前記排油室よりも前記潤滑油の流路が広い油導出流路と、
   を備えることを特徴とする圧縮機。
   
2. 前記給油ポンプは、
   シリンダと、
   前記シリンダの内側において公転旋回運動される前記ポンプロータと、
   前記シリンダと前記ポンプロータの間に設けられる前記吸油室に向けて前記潤滑油が流入する前記吸入口と、
   前記シリンダと前記ポンプロータの間に設けられる前記排油室から前記潤滑油が流出する前記吐出口と、
   前記吸入口に対応して設けられる、前記シリンダおよび前記ポンプロータの一方または双方の周縁面が窪んで設けられる前記油導入流路と、
   前記吐出口に対応して設けられる、前記シリンダおよび前記ポンプロータの一方または双方の周縁面が窪んで設けられる前記油導出流路と、
   を備える請求項１に記載の圧縮機。
   
3. 前記給油ポンプは、
   シリンダと、
   前記シリンダの内側において公転旋回運動される外側ロータと、
   前記外側ロータの内側において公転旋回運動される内側ロータと、
   前記シリンダと前記外側ロータの間に形成される第一吸油室に向けて前記潤滑油が流入する第一吸入口と、
   前記外側ロータと前記内側ロータの間に形成される第二吸油室に向けて前記潤滑油が流入する第二吸入口と、
   前記シリンダと前記外側ロータの間に形成される第一排油室から前記潤滑油が流出する第一吐出口と、
   前記外側ロータと前記内側ロータの間に形成される第二排油室から前記潤滑油が流出する第二吐出口と、
   前記第二吸入口に対応して設けられる、前記外側ロータおよび前記内側ロータの一方または双方の周縁面が窪んで設けられる前記油導入流路と、
   前記第二吐出口に対応して設けられる、前記外側ロータおよび前記内側ロータの一方または双方の周縁面が窪んで設けられる前記油導出流路と、
   を備える請求項１に記載の圧縮機。
   
4. 前記油導入流路および前記油導出流路は、前記厚さ方向を貫通して設けられる、
   請求項２または請求項３に記載の圧縮機。
   
5. 前記油導入流路および前記油導出流路は、前記厚さ方向の所定範囲に限って設けられる、
   請求項２または請求項３に記載の圧縮機。
   
6. 前記シリンダだけに前記油導入流路および前記油導出流路が設けられるか、または、前記ポンプロータだけに前記油導入流路および前記油導出流路が設けられる、
   請求項２に記載の圧縮機。
   
7. 前記外側ロータだけに前記油導入流路および前記油導出流路が設けられるか、または、前記内側ロータだけに前記油導入流路および前記油導出流路が設けられる、
   請求項３に記載の圧縮機。
   
8. 前記油導入流路および前記油導出流路は、
   周方向の開口寸法が径方向の開口寸法よりも小さい、
   請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の圧縮機。

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