CN1978898B - 活塞型压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种活塞型压缩机，将润滑油有效地供给到形成活塞往复滑动的缸筒内的滑接部位，从而可取得良好的润滑状态。曲柄室由气缸体(1)和装配在该气缸体(1)上的壳体划分，气缸体(1)形成有活塞滑动的数个缸筒(17)，经轴承将贯通上述曲柄室的轴的至少一端侧转动自如地支撑在气缸体(1)上，或是直接滑接于气缸体而转动自如地支撑，通过轴的转动使配置于曲柄室的斜板转动，在缸筒内使活塞往复滑动，其中，在气缸体(1)上，在面对曲柄室的端面中相互邻接的缸筒(17)之间设置有油导入通道(35)，该油导入通道(35)的一端开口，另一端接通于气缸体内的滑接部位。

Description

活塞型压缩机

技术领域

本发明涉及活塞型压缩机，通过气缸体和装配在其上的壳体构成曲柄室，备有将该曲柄室内的油供给到气缸体内的滑接部位。

背景技术

一种活塞型压缩机，其中，曲柄室由气缸体和装配在该气缸体上的壳体划分，所述气缸体内形成有活塞滑动的数个缸筒，经轴承将贯通曲柄室的轴的至少一端侧转动自如地支撑在气缸体上，通过轴的转动使配置于曲柄室的斜板转动，在缸筒内使上述活塞往复滑动，从防止滑接部分的烧伤的观点看，供给油的结构很重要。

尤其根据谋求成本降低的愿望看，在通过滑动轴承来构成支撑轴的径向轴承的情况下，轴承和轴之间的滑接面积变大，所以润滑油不充分而易于产生烧伤。为此，在现有技术中考虑如下的结构，即：使由滑动轴承和轴封部件(由唇形密封件构成的密封部)划分形成的隔离空间经设置在前部壳体上的润滑油通道连通在曲柄室上，而且经轴和滑动轴承之间的间隙与曲柄室连通，经一方将曲柄室内的润滑油导入隔离空间中，经另一方使隔离空间内的润滑油返回到曲柄室(参考专利文献1)。

(专利文献1)特开2002-310067号公报

但是在上述活塞型压缩机中，在前壳体侧的轴承部分供给润滑油的结构有用，但是在活塞型压缩机中随着在缸筒内往复滑动的活塞运动，也对于气缸体内的轴的轴承部分等滑接部分作用有较大的力，所以该气缸体侧的滑接部分处的润滑也很重要。尽管如此，在上述结构中对于相对于气缸体内的滑接部分的有效供油没有采用特殊的结构，所以当轴的轴承采用滑动轴承的情况下，担心因油不足而引起烧伤。

发明内容

为发明是鉴于上述问题而提出的，其主要的课题是提供一种活塞型压缩机，可获得将润滑油良好地供给到形成有活塞往复滑动的缸筒的气缸体内的滑接部位的润滑状态。

为了实现上述课题，本发明的活塞型压缩机，曲柄室由气缸体和装配在该气缸体上的壳体划分，所述气缸体形成有活塞滑动的数个缸筒，经轴承将贯通曲柄室的轴的至少一端侧转动自如地支撑在气缸体上，或是直接滑接于上述气缸体上而转动自如地支撑，通过轴的转动使配置于曲柄室中的斜板转动，在缸筒内使上述活塞往复滑动，其特征在于，在上述气缸体上，在面对上述曲柄室的端面中相互邻接的上述缸筒之间设置有油导入通道，该油导入通道的一端开口，另一端接通于气缸体内的滑接部位。

因而，在曲柄室内通过斜板等上拔的油作用在面对气缸体的曲柄室的端面上，通过重力在端面上传递并向着下方下降时，在缸筒间传递而被向着下方引导。尤其在活塞从缸筒的开口端向着曲柄室突出地进行往复运动的情况下，在相邻接的活塞的各周面作用下将要下降的油被汇集在缸筒间。为此，油导入通道的一端开口于面对曲柄室的气缸体的端面中相互邻接的缸筒间，所以在缸筒间将要沿着端面下降的油易于被导入油导入通道中，从而可在气缸体内的滑接部位供给润滑油。

综上所述，施加在气缸体的端面上的油被汇集在缸筒间而下降，所以油导入通道的一端可以开口在油最汇集的缸筒间的宽度最窄的部分上。

此外，为了导入汇集后的油，油导入通道的一端可开口在连接相互邻接的缸筒的中心间的线的下侧的区域。

而且，将在端面上下降的油导入油导入通道，在通过重力欲将该油供给到滑接部位的结构中，油导入通道优选形成在滑接部位上方。

上述机构在作为气缸体内的滑接部位而尤其转动自如地支撑轴的轴承包括由滑动轴承构成的径向轴承的情况下，油导入通道的另一端可以面对接通在滑动轴承的滑动面的部位，或是面对与形成在滑动轴承上的滑动面相连通的孔。

此外，在轴承包括推力轴承的情况下，油导入通道也可面对推力轴承。具体而言可以将油导入通道的另一端开口在滑动轴承和推力轴承之间。

而且，油导入通道可以将形成在气缸体上的闭塞空间作为通道的一部分加以利用，经由该闭塞空间形成。

此外，在经油导入通道而被供给到润滑部的油存留而存在引起温度上升的可能性的情况下，可以将油导出到上述滑接部位的侧方或下方。

在上述构成中，为了将油高效导入到油导入通道中，所以可以在面对气缸体的曲柄室的端面上，在上述油导入通道的一端开口的下部设置接油用的突起。

综上所述，根据本发明可知，在活塞型压缩机中，在气缸体上设置有油导入通道，一端开口在面对曲柄室的端面中相互邻接的缸筒间，另一端与气缸体内的滑接部位相连通，所以可相对于气缸体内的滑接部位供给润滑油，即使在以滑动轴承构成轴的轴承的情况下，也可得到良好的润滑状态。

附图说明

图1是表示本发明所述压缩机的构成例的截面图。

图2是表示面向气缸体的曲柄室的端面的图，表示油导入通道的一端开口在缸筒间的宽度最窄部分的状态的图。

图3是表示图1的气缸体内的滑动轴承的周边和油导入通道的放大截面图，表示油导入通道接通在滑动轴承的滑接部分的前侧上的结构的图。

图4(a)是表示压缩机单体上的试验装置的概要的图，图4(b)是表示将相对于压缩机转速的油流量作为油导入通道的通过量和滑动轴承的通过量加以测定的结果的线图。

图5是表示气缸体内的滑动轴承的周边和油导入通道的其它构成例的放大截面图，表示油导入通道接通在滑动轴承的滑接部分的后侧上的结构的图。

图6是表示气缸体内的滑动轴承的周边和油导入通道的其它构成例的放大截面图，表示油导入通道接通在形成在滑动轴承上的孔中的结构的图。

图7是表示气缸体内的滑动轴承的周边和油导入通道的其它构成例的放大截面图，是表示大体水平形成从油导入通道的曲柄室穿设的通道的结构的图。

图8是表示气缸体内的滑动轴承的周边和油导入通道的其它构成例的放大截面图，表示油导入通道也接通在推力轴承上的结构的图。

图9是表示气缸体内的滑动轴承的周边和油导入通道的其它构成例的放大截面图，表示油导入通道经由形成在气缸体上的闭塞空间的结构的图。

图10是表示气缸体内的滑动轴承的周边和油导入通道的其它构成例的放大截面图，表示除油导入通道之外还形成油导入通道的结构的图。

图11是表示将形成在气缸体上的油导入通道的导入开口部上的接油用的突起的突起的构成例的图，图11(a)是表示面对气缸体的曲柄室的端面的图，图11(b)是表示包括形成气缸体的油导入通道的部分的压缩机的一部分的截面图。

图12是表示面对气缸体的曲柄室的端面的图，表示开口在连接油导入通道的一端所相邻的缸筒的中心间的线(L)的下侧区域的状态的图。

附图标记说明：

1气缸体

4曲柄室

5前壳体

7轴

15推力轴承

16滑动轴承

17缸筒

20活塞

24斜板

35油导入通道

40闭塞空间

41接油用的突起

45油导出通道

具体实施方式

下面，参考附图说明本发明优选最佳实施方式。

在图1中，压缩机在结构上包括：气缸体1；经阀板2装配在该气缸体1的后侧上的后壳体3；以覆盖气缸体1的方式装配，在气缸体1的前侧划分曲柄室4的前壳体5。前壳体5、阀板2以及后壳体3通过紧固连接螺栓6沿着轴方向紧固连接。

在由前壳体5和气缸体1划分设置的曲柄室4中收容有轴7，该轴7的一端从前壳体5突出。在从该轴7的前壳体5突出的部分上固定有离合器盘9，经中转部件8安装在轴方向上。转动自如地外嵌在前壳体5的凸起部5a上的驱动带轮10，与离合器盘9相对置设置，离合器盘9通过向着埋设在驱动带轮10上的励磁线圈11的通电而被吸附在驱动带轮10上，从而将施加给驱动带轮10的转动动力传递给轴7。

此外，该轴7的一端侧，经设置在与前壳体5之间上的密封部件12而被密封良好地封闭在与前壳体5之间，而且通过构成径向轴承的滑动轴承13转动自如地支撑，轴7的另一端侧通过与收容在形成于气缸体1的大体中央的收容孔14中的推力轴承15以及与之邻接设置在后侧上的构成径向轴承的滑动轴承16转动自如地支撑。在此处，滑动轴承12、16采用由铝(AL)或铁(Fe)等金属制圆筒部件构成，含有固体润滑剂或铜(Cu)的自身公知的部件。

如图2所示，在气缸体1上形成收容上述滑动轴承16等的上述收容孔14和在以该收容孔14为中心的圆周上按等间隔配置的数个缸筒17，在各缸筒17上，可往复滑动地插入单头活塞20。

在上述轴7上，在曲柄室4内固定有与该轴17一体转动的推力法兰21。该推力法兰21经推力轴承22转动自如地支撑在相对于轴7大体垂直形成的前壳体5的内壁面上。而且，经连杆部件23将斜板24连接在该推力法兰21上。

斜板24经设置在轴7上的铰链球25可倾动保持，与推力法兰21的转动同步地一体转动。通过推力法兰21和斜板24构成与轴7的转动同步转动的动力传递机构。在斜板24的周缘部分，经设置在前后一对的制动靴26卡定有单头活塞20的卡合部20a。

因而，当轴7转动时斜板24随之转动，该斜板24的旋转运动经制动靴26而变换为单头活塞20的往复直线运动，在缸筒17内可以变更由活塞20和阀板2划分的压缩室27的容积。

在后壳体3划分有吸入室30和形成在该吸入室30的外侧上的排出室31，在阀板2上形成有吸入孔32和排出孔33，其中吸入孔32经未图示的吸入阀将吸入室30和压缩室27连通，排出孔经未图示的排出阀将排出室31和压缩室27连通。

此外，在后壳体3上安装有压力控制阀34，调节排出室31和曲柄室4的连通状态以及曲柄室4和吸入室30的连通状态，通过该压力控制阀34控制曲柄室4的压力，从而调节活塞冲程即排出容量。

在上述结构中，在气缸体1内形成有油导入通道35，一端开口于曲柄室4，另一端接通在滑动轴承16的滑接部位上。具体而言，如图2以及图3所示，油导入通道35的一端在面对气缸体1的曲柄室4的端面中位于滑动轴承16上方的邻接的缸筒17之间，尤其在该例中开口于缸筒间的宽度最窄的部分。在该例中，例如油导入通道35在结构上包括：从面临气缸体1的曲柄室4的端面侧向着后壳体3倾斜向下穿设的第1通道35a；从收容孔14的内侧向着后壳体3倾斜向上穿设且连通到第1通道35a的第2通道35b。上述的推力轴承15设置在垫片29的前侧，该垫片29对轴7施加轴方向负荷，通过一对保持板15a、15b和位于其间的滚柱15c构成，第2通道35c的一端连接在上述第1通道35a的终端附近，另一端与形成在滑动轴承16和垫片29之间的空间36相连通。

另外，经形成在轴7上的通孔50、形成在轴7和阀板2之间上的气缸体1内的空间51、形成在阀板2上的通孔52等，形成向着低压空间(吸入室30)连通的抽气通道，形成在滑动轴承16和垫片29之间的空间36经滑动轴承16和轴7之间的规定的间隙而相对于形成在轴7和阀板2之间上的空间51连通。此外，在推力轴承15上形成有比滑动轴承16大的规定量的间隙。

在上述结构中，将离合器盘9吸附在驱动带轮10上，通过施加在驱动带轮10上的转动动力使轴7转动时，则斜板24转动，使活塞20在缸筒17内开始往复滑动。此外，积存在曲柄室4内的下部的油伴随着斜板24等的运动而上拔，附着在划分包含有气缸体1的端面的曲柄室4的内面上，此后通过重力的作用在附着面上传递并向着下方移动。在此过程中，附着在气缸体1的端面上部上的油，当活塞20以从气缸体1的端面向着曲柄室4突出的方式往复滑动的情况下，则被引导到活塞20的周面上，汇集在缸筒之间并向着下方移动，此外，即使在活塞20不从气缸体1的端面向着曲柄室3突出的情况下，在气缸体1的端面上传递向着下方移动的过程中，也被汇集在缸筒17之间的部位。而且，该汇集的油进入到开口在缸筒间的油导入通道35中，在该通道内流动，从而被导入在垫片29和滑动轴承16之间的空间36。该空间36经滑动轴承16和轴17之间的规定间隙而与抽气通道相连通，所以导入到空间36中的油被引导成吸入到滑动轴承16和轴之间的间隙处，此外经推力轴承15的间隙返回到曲柄室4内。

此时，推力轴承的间隙形成阻力，从而防止油在不润滑滑动轴承16期间返回到曲柄室内，另一方面，因为滑动轴承的间隙十分小，所以从油导入道供给的大量油没有可能经抽气通道从曲柄室出来。因而，汇集在缸筒间经油导入通道35供给的润滑油从油的曲柄室流出受到限制，且可充分供给到滑动轴承16和轴17之间的间隙，如本构成例所示，即使在通过滑动轴承16构成气缸体1内的轴7的轴承的情况下，也可得到良好的润滑状态。

本发明的发明者，为了实际评价在轴承附近供给多少油，而最大状态固定可变容量斜板型压缩机的活塞冲程(固定为活塞冲程100％)，在不连接在冷冻电路上的状态下使压缩机转动，对供给到各部的油量进行计测(图4(a))。

在图4(a)的(1)所示的试验中(以下称为(1))，在与油导入通道35相连通的闭塞空间40上连接管，以测定流出到机外的油量。在实机中这就是供给到垫片29和滑动轴承16之间的空间36的油量。

在图4(a)的(2)中所示的试验(以下称为试验(2))中，在形成在轴7和阀板2之间的气缸体1内的空间51中连接管，以测定流出到机外的油量。在实机中这就是通过滑动轴承29和轴7之间的间隙的油量。

在图4(b)中表示上述试验的结果。如该试验结果所示可知，通过油导入通道35供给充足的油，结果是可确实润滑滑动轴承。

此外，在采用了滑动轴承的可变容量压缩机中，在油导入通道35的设置情况和没有设置的情况中，实施了高速(断续)耐久试验。在没有设置油导入通道35的情况下，在后侧轴承处观察到113～126μm的磨损。从耐久试验后的轴承面的状态可知，不会产生烧伤等滑动不良，这认为是润滑油供给不足。

与此相对，在设置了本发明所述的油导入通道35的规格中，在9台耐久试验中几乎观察不到磨损(0～6μm)，从而得到显著的降低磨损效果。

另外，在上述构成中，虽然将油导入通道35连接在滑动轴承16的前侧、即滑动轴承16和垫片29之间的空间，但是如图5所示，也可采用如下方式，从第1通道向着后壳体3倾斜向下穿设第2通道35b，与形成在轴前端上的空间51相连通，从滑动轴承16的后侧引导油。

在上述结构中，供给到空间51的油的一部分直接从透孔流出到吸入室一侧，但是一部分浸入到轴承的间隙内部来润滑轴承。通过该构成可知，因为第1通道和第2通道的角度按钝角相交，所以具有在交叉部不易产生毛刺的优点。

此外如图6所示，可以采用如下方式，在滑动轴承16上形成连通到与轴7之间的滑接面的孔38，以连通第1通道35a和滑动轴承16的孔38的方式穿设第2通道35b。此时，为了便于进行孔38和第2通道35b的对位，而较大地形成面对第2通道35b的滑动轴承16的开口部位的直径。

在上述结构中，经油导入通道35所导入的油经滑动轴承16的孔被供给到滑动轴承16和轴17之间的间隙，所以可将润滑油供给到滑动轴承16和轴17之间，可得到良好的润滑状态。

另外，如上述图3以及图5、图6所示，在利用重力使油移动的基础上，优选上述第1通道35a倾斜穿设，如图7所示，可以大体水平穿设第1通道35a，即使在该结构中，也可确认到：可将油良好供给到气缸体内的滑接部位。

此外，在上述构成中表示如下结构，经油导入通道35将曲柄室4内的油供给到配置在气缸体1内的滑动轴承16的滑接部位的结构，但是也可适用于将油供给到气缸体1内的其它滑接部分的情况。例如，如图8所示，配置在滑动轴承16的前侧上的推力轴承15如上所述在结构上具有一对保持板15a、15b和位于其间的滚柱15c，在将前侧保持板15a固定在轴7上，将后侧的保持板15b固定在气缸体1上的情况下，可以瞧准没有转动(离心力没有作用)的后侧的保持板15b和滚柱15c之间，使从油导入通道35分支的第3通道35c开口以引导油。

在上述构成中，既经油导入通道35将曲柄室内的油供给到滑动轴承16和轴17的滑接部位，而且也可相对于推力轴承15供给油，从而可确保良好的润滑状态。

此外，可以将数个油导入通道35设置在上述缸筒之间，此外也可设置在不同的缸筒间。而且可以如图9所示，在气缸体1上减轻重量而形成通过阀板等闭塞的闭塞空间40的情况下，连通曲柄室4和闭塞空间40地形成第1通道35a，从闭塞空间40连通到滑动轴承16的滑接部位地形成第2通道35b，从而将闭塞空间40作为油导入通道35的一部分来使用。

在上述构成中，临时将导入到油导入通道35中油存留在闭塞空间40内，所以可通常将油供给到气缸体内的滑接部位。

在上述构成中，表示了如下结构，即将主眼配置在从曲柄室4将油供给到气缸体1内的滑接部位的通道，但是为了使在滑接部位消耗(穿过滑接部位的间隙)油量少于经油导入通道35的油量，而设定油导入通道35的直径，油存留在滑动轴承的上游侧，油温上升使油泥存留的情况下，可以形成从滑接部位(滑动轴承16)的侧方和下方使油返回到曲柄室4的油导出通道45。图10表示该情况，在该例中可在滑动轴承16的下方形成油导出通道45，油导出通道45与形成在滑动轴承的上方上的油导入通道35呈对称形状。在此处，油导出通道45的直径优选小于油导入通道的直径。在该结构中，不会产生因为面对滑接部位的油沉淀而使温度上升的不良，此外还可避免油泥存留的不良。

在上述构成中，为了便于将曲柄室的油导入油导入通道35中，如图11所示，可以在面对气缸体1的曲柄室的端面上设置接油用的突起41，从上述油导入通道35的开口部分向着曲柄室4突出。在上述构成中，从气缸体的端面上部流下而汇集在缸筒间的油由于接油用的突起41而易于导入油导入通道，可进一步供给润滑油。

另外在上述构成中，表示了如下结构例，即油导入通道35的一端开口在面对气缸体的曲柄室4的端面中缸筒间的宽度最窄的部分，但是在活塞直径较大、邻接的缸筒相互接近而不能在缸筒间确保充分的区域的情况下，难以形成油导入通道35。此时，如图12所示，可以使油导入通道35的一端开口在对相互邻接的缸筒间的缸筒的中心间进行连接的线(L)的下侧的区域。在上述构成中，图中还表示，从气缸体的端面上垂下的油在汇集在缸筒间之后流下，从而易被吸入到油导入通道35中。

在上述构成中，由于通过油导入通道35供给充足的油，确实对滑动轴承进行润滑，从而可得到显著的磨损降低效果。

另外，在本实施例中，对于适用于活塞型可变容量压缩机的情况进行了说明，但是不用说，也可适用于固定容量型压缩机，通过固定相对于轴的倾斜角度的斜板使活塞(单头活塞或是双头活塞)往复滑动。

此外，在本实施例中，对于以滑动轴承构成轴承16的情况进行了说明，但是不言而喻并不仅限于此，即使以其它轴承部件构成轴承16，既可作为不设置轴承使气缸体1直接滑接于轴7并转动自如地支撑的结构、即无需实施表面处理而使轴7和气缸体1转动自如地滑接的结构以及对于轴7和气缸体1的至少任一方实施表面处理而转动自如地滑接的结构，也可作为将气缸体1本身作为轴承发挥功能的结构。

Claims (11)

1.一种活塞型压缩机，曲柄室由气缸体和装配在该气缸体上的壳体划分，所述气缸体形成有活塞滑动的数个缸筒，经轴承将贯通曲柄室的轴的至少一端侧转动自如地支撑在气缸体上，或是直接滑接于上述气缸体上而转动自如地支撑，所述多个缸筒形成在以轴为中心的圆周上，通过轴的转动使配置于曲柄室中的斜板转动，在缸筒内使上述活塞往复滑动，在所述气缸体内形成油导入通道，其特征在于，

所述油导入通道的一端在面对上述曲柄室的端面中位于所述气缸体内的滑接部位的上方的所述圆周上相互邻接的上述缸筒之间开口，

所述油导入通道的另一端接通于气缸体内的所述滑接部位。

2.如权利要求1所述的活塞型压缩机，其特征在于，上述油导入通道的一端开口于上述缸筒间的宽度最窄的部分。

3.如权利要求1所述的活塞型压缩机，其特征在于，上述油导入通道的一端开口于连接上述相互邻接的缸筒的中心间的线的下侧的区域。

4.如权利要求1～3中任一项所述的活塞型压缩机，其特征在于，上述轴承包括由滑动轴承构成的径向轴承，上述油导入通道的另一端面对接通在上述滑动轴承的滑动面上的地方。

5.如权利要求1～3中任一项所述的活塞型压缩机，其特征在于，上述轴承包括由滑动轴承构成的径向轴承，上述油导入通道的另一端面对接通在形成于上述滑动轴承上的滑动面上的孔。

6.如权利要求4所述的活塞型压缩机，其特征在于，上述轴承包括推力轴承，上述油导入通道也接通到上述推力轴承。

7.如权利要求5所述的活塞型压缩机，其特征在于，上述轴承包括推力轴承，上述油导入通道也接通到上述推力轴承。

8.如权利要求4所述的活塞型压缩机，其特征在于，上述轴承包括推力轴承，上述油导入通道的另一端开口于上述滑动轴承和上述推力轴承之间。

9.如权利要求1～3中任一项所述的活塞型压缩机，其特征在于，上述油导入通道经由形成在上述气缸体上的闭塞空间而形成。

10.如权利要求1～3中任一项所述的活塞型压缩机，其特征在于，在气缸体的上述滑接部位的侧方或下方上设置有油导出通道，导出经上述油导入通道被导入的油。

11.如权利要求1～3中任一项所述的活塞型压缩机，其特征在于，在面对上述气缸体的曲柄室的端面上，在上述油导入通道的一端开口的开口部分的下部设置有接油用的突起。

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