JPH10331769A - 冷媒圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トロコイドポンプ等のポンプを用いない簡単
な構造で、回転軸のリヤ側端部を支持する軸受に潤滑油
を十分に供給する。 【解決手段】 シリンダボア６の開口縁６ａに潤滑油収
集溝２５を形成し、シリンダブロック１に潤滑油収集溝
２５内の潤滑油Ｏを軸受収容室２９へ供給する潤滑油供
給路５０を形成した。吸入行程でピストン７に付着した
潤滑油Ｏが圧縮行程でシリンダボア６の開口縁６ａによ
ってこすり落され、こすり落された潤滑油Ｏは潤滑油収
集溝２５に集められ、ここから潤滑油供給路２７を介し
て軸受収容室２９に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は冷媒圧縮機に関
し、特に自動車用空調装置に用いられる冷媒圧縮機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷媒圧縮機、例えば斜板式圧縮機
は、複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロック
と、シリンダブロックに固定されたハウジングと、回転
軸に傾斜可能に装着され、回転軸と一体に回転する斜板
と、斜板の回転につれてシリンダボア内を直線往復運動
するピストンと、ハウジング内に形成され、斜板が収容
されるクランク室とを備えている。

【０００３】圧縮機運転中、クランク室の底部に溜まっ
た潤滑油は斜板などの回転部分によって掻き上げられ、
潤滑油はクランク室内に飛散する（潤滑油掻き上げ方
式）。その結果、クランク室内の軸受やピストン等の摺
動部分に潤滑油が供給される。

【０００４】潤滑油の供給方法には、前記潤滑油掻き上
げ方式の他に、回転軸の回転力を駆動源とするトロコイ
ドポンプ等のポンプを用いて強制的に潤滑油を特定の摺
動部分に供給する強制潤滑方式がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の潤滑
油掻き上げ方式では、例えば回転軸のリヤ側端部を支持
する軸受のように、クランク室に露出していない摺動部
分には、潤滑油が十分に供給されないという問題があ
る。

【０００６】これに対し、後者の強制潤滑方式では、ク
ランク室に露出していない摺動部分に潤滑油を十分に供
給できるが、ポンプを使うために圧縮機の製造コストが
高くなり、それを取り付けるためのスペースを確保する
必要もあるため、圧縮機が大型化するという問題があ
る。

【０００７】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はトロコイドポンプ等のポンプを用
いない簡単な構造で、回転軸のリヤ側端部を支持する軸
受に潤滑油を十分に供給することができる冷媒圧縮機を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに請求項１記載の発明の冷媒圧縮機は、複数のシリン
ダボアが形成されたシリンダブロックと、前記シリンダ
ボア内を摺動可能なピストンと、前記シリンダブロック
に形成され、回転軸のリヤ側端部を回転可能に支持する
軸受が収容される軸受収容室と、前記回転軸の回転を前
記ピストンの往復運動に変える動力伝達部材と、前記動
力伝達部材が収容されるクランク室とを備え、前記クラ
ンク室の底部に溜まった潤滑油が前記動力伝達部材によ
って掻き上げられて前記クランク室内に飛散する冷媒圧
縮機において、前記シリンダボアの開口縁に設けられ、
前記クランク室へ開口する潤滑油収集溝と、前記シリン
ダブロックに形成され、前記潤滑油収集溝内に集められ
た潤滑油を前記軸受収容室へ供給する潤滑油供給路とを
備えていることを特徴とする。

【０００９】吸入行程でピストンに付着した潤滑油が圧
縮行程でシリンダボアの開口縁によってこすり落され、
こすり落された潤滑油は潤滑油収集溝に集められ、ここ
から潤滑油供給路を介して軸受収容室に供給され、この
軸受収容室の軸受が潤滑される。

【００１０】請求項２記載の発明の冷媒圧縮機は、請求
項１記載の発明の冷媒圧縮機において、前記潤滑油収集
溝の断面積が、前記潤滑油収集溝の入口から前記潤滑油
供給路の入口へ向かうにつれて次第に小さくなることを
特徴とする。

【００１１】前述のように潤滑油収集溝の断面積が潤滑
油収集溝の入口から潤滑油供給路の入口へ向かうにつれ
て次第に小さくなるので、潤滑油が潤滑油導入路の入口
に集まり易くなり、潤滑油収集溝内の潤滑油の圧力もよ
り高くなるため、潤滑油供給路に潤滑油を効率良く送り
込むことができる。

【００１２】請求項３記載の発明の冷媒圧縮機は、請求
項１又は２記載の発明の冷媒圧縮機において、前記潤滑
油収集溝が設けられる前記シリンダボアは、前記複数の
シリンダボアのうち、圧縮機取付時に重力方向で最も高
い位置にあるシリンダボアであることを特徴とする。

【００１３】前述のように潤滑油収集溝が設けられるシ
リンダボアは複数のシリンダボアのうち、圧縮機取付時
に重力方向で最も高い位置にあるシリンダボアであるの
で、回転軸の回転数が低く、潤滑油収集溝の潤滑油の圧
力が高くないときでも、潤滑油が自重によって潤滑油供
給路を流れ、軸受収容室に潤滑油が導入される。したが
って、より確実にラジアル軸受等の潤滑を行うことがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１５】図１はこの発明の第１の実施形態に係る斜
板式圧縮機の縦断面図、図２はその実施形態の斜板式圧
縮機の主要部を示す拡大断面図である。但し、この斜板
式圧縮機の内部構造（斜板等）については詳細部分を省
略した模式図として描かれている。

【００１６】この斜板式圧縮機のシリンダブロック１の
一端面には、バルブプレート２を介してリヤヘッド３
が、他端面にはフロントヘッド４がそれぞれ固定されて
いる。シリンダブロック１とリヤヘッド３とフロントヘ
ッド４とは、通しボルト８０，８１で軸方向に結合され
ている。

【００１７】シリンダブロック１には、シャフト５を中
心にして周方向に所定間隔おきに複数のシリンダボア６
が配設されている。これらのシリンダボア６内にはそれ
ぞれピストン７が摺動可能に収容されている。シリンダ
ボアとピストン７との隙間は数μｍ〜約２０μｍが好ま
しい。

【００１８】複数のシリンダボア６のうち最も高い位置
（例えば圧縮機を自動車に取り付けたときに重力方向で
最も高い位置）にあるシリンダボア６の開口縁６ａには
潤滑油収集溝２５が形成され、潤滑油収集溝２５はクラ
ンク室８へ開口している。

【００１９】シリンダブロック１のフロント側端面１ａ
の中央部には軸受収容室２９が形成されている。軸受収
容室２９にはラジアル軸受（軸受）２６及びスラスト軸
受２７が収容され、ラジアル軸受２６及びスラスト軸受
２７によってシャフト（回転軸）５のリヤ側端部が回転
可能に支持されている。軸受収容室２９は、シリンダブ
ロック１に形成された潤滑油供給路５０を介して、潤滑
油収集溝２５に通じている。

【００２０】前記フロントヘッド４内にはクランク室８
が形成され、クランク室８内にはシャフト５に固定され
た斜板（動力伝達部材）１０が収容されている。クラン
ク室８の底部には潤滑油Ｏが溜まる。

【００２１】斜板１０の傾斜面１０ａは、シャフト５と
直交する仮想面に対して所定角度傾いており、この角度
によってピストン７のストローク量が決まる。斜板１０
の垂直面１０ｂはシャフト５に対して直交し、スラスト
軸受３３を介してフロントヘッド４の内壁面に回転可能
に支持されている。斜板１０の傾斜面１０ａには、ピス
トン７に固定されたコネクティングロッド１１の球状端
部１１ａが斜板１０に対して相対回転可能に連結されて
いる。

【００２２】シャフト５の中間部はラジアル軸受２４を
介してフロントヘッド４に回転可能に支持されている。
フロントヘッド４とシャフト５のフロント側端部との間
にはシャフトシールが介在している。このシャフトシー
ルは、回転側メカニカルシール３１と固定側メカニカル
シール３０とで構成されている。

【００２３】前記リヤヘッド３内には、吐出室１２と、
この吐出室１２の周囲に位置する吸入室１３とが形成さ
れている。

【００２４】前記バルブプレート２には、シリンダボア
６の圧縮室と吐出室１２とを連通させる吐出ポート１６
と、シリンダボア６の圧縮室と吸入室１３とを連通させ
る吸入ポート１５とが、それぞれ周方向に所定間隔おき
に設けられている。吐出ポート１６は吐出弁１７により
開閉され、吐出弁１７はバルブプレート２のリヤヘッド
側端面に弁押さえ１８とともにボルト１９、ナット２０
により固定されている。

【００２５】また、吸入ポート１５は吸入弁２１により
開閉され、吸入弁２１はバルブプレート２のフロント側
端面に配設されており、吸入室１３とクランク室８との
間には連通路６０が設けられている。

【００２６】次に、この斜板式圧縮機の作動を説明す
る。

【００２７】図示しない車載エンジンの回転動力がシャ
フト５に伝達されると、斜板１０がシャフト５と一体に
回転する。

【００２８】斜板１０の回転によりコネクティングロッ
ド１１の球状端部１１ａが斜板１０の傾斜面１０ａ上を
相対回転し、ピストン７はシリンダボア６内を往復運動
する。その結果、シリンダボア６内の圧縮室の容積が変
化し、この容積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び
吐出が順次行なわれる。吸入行程では、吸入弁２１が開
き、吸入室１３からシリンダボア６内の圧縮室へ低圧の
冷媒ガスが吸入され、吐出行程では、吐出弁１７が開
き、圧縮室から吐出室１２へ高圧の冷媒ガスが吐出され
る。

【００２９】図３（ａ）は吸入行程のピストンを示す部
分拡大断面図、図３（ｂ）は吐出行程のピストンを示す
部分拡大断面図である。

【００３０】圧縮機運転中、クランク室８の底部に溜ま
った潤滑油Ｏは斜板１０の回転によって掻き上げられて
クランク室８内に飛散する。

【００３１】吸入行程では、図３（ａ）に示すように、
ピストン７がシリンダボア６のフロント側端面１ａから
クランク室８側へ突き出し、斜板１０によって掻き上げ
られた潤滑油Ｏがピストン７の外周面に付着する。ピス
トン７の外周面の露出面積は吸入行程の終了時に最大と
なり、潤滑油Ｏの付着量も最大となる。

【００３２】圧縮行程では、図３（ｂ）に示すように、
ピストン７の外周面に付着された潤滑油Ｏが、ピストン
７が下死点から上死点へ達する過程で、シリンダボア６
の開口縁６ａによってこすり落される。

【００３３】こすり落された潤滑油Ｏは潤滑油収集溝２
５に集まり、潤滑油収集溝２５に集められた潤滑油Ｏは
潤滑油供給路５０を介して軸受収容室２９に供給され
る。軸受収容室２９に供給された潤滑油Ｏはラジアル軸
受２６、スラスト軸受２７を通過して再びクランク室８
に戻る。このときラジアル軸受２６、スラスト軸受２７
は潤滑油Ｏによって潤滑、冷却される。

【００３４】回転数の上昇につれピストン７の往復速度
が上がり、潤滑油収集溝２５に集められる潤滑油Ｏの圧
力も上昇するので、潤滑油Ｏの供給量が増加し、ラジア
ル軸受２６等の潤滑が促進される。

【００３５】この第１の実施形態の斜板式圧縮機によれ
ば、例えばトロコイドポンプ等のポンプを用いない簡単
な構造で、シャフト５のリヤ側端部を支持するラジアル
軸受２６及びスラスト軸受２７に潤滑油Ｏを十分に供給
することができるので、圧縮機の製造コストを低減する
ことができるとともに、ポンプを取り付けるスペースが
不要になり、圧縮機の小型化を図ることができる。

【００３６】また、潤滑油収集溝２５が設けられたシリ
ンダボア６は複数のシリンダボア６のうち、圧縮機取付
時に重力方向で最も高い位置にあるシリンダボア６であ
るので（図１参照）、シャフト５の回転数が低く、潤滑
油収集溝２５内の潤滑油Ｏの圧力が高くないときでも、
潤滑油Ｏが自重によって潤滑油供給路５０を流れ、潤滑
油Ｏが軸受収容室２９に導入される。したがって、より
確実にラジアル軸受２６等の潤滑を行うことができる。

【００３７】図４はこの発明の第２の実施形態に係る斜
板式圧縮機の主要部を示す拡大断面図である。前述した
第１の実施形態と同一構成部分については同一符号を付
してその説明を省略する。

【００３８】この第２の実施形態では、潤滑油収集溝３
５の断面積が潤滑油収集溝３５の入口３５ａから潤滑油
供給路５０の入口５０ａへ向かうにつれて次第に小さく
なる。潤滑油収集溝３５の内壁面には、こすり落された
潤滑油Ｏを潤滑油供給路５０の入口５０ａへ案内する傾
斜面３６が形成されている。この傾斜面３６の傾きは、
潤滑油導入路５０の入口５０ａから潤滑油収集溝３５の
入口３５ａへ向けて下る傾斜である。

【００３９】この第２の実施形態の斜板式圧縮機によれ
ば、第１の実施形態の効果と同様の効果を得ることがで
きるとともに、潤滑油収集溝３５の断面積が潤滑油収集
溝５０の入口５０ａから潤滑油供給路３５の入口３５ａ
へ向かうにつれて次第に小さくなり、潤滑油収集溝３５
に集められた潤滑油Ｏは傾斜面３６によって潤滑油導入
路５０の入口５０ａへ案内されるので、潤滑油Ｏが潤滑
油導入路５０に集まり易くなり、潤滑油Ｏの圧力もより
高くなる。その結果、潤滑油供給路５０に潤滑油Ｏが効
率良く送り込まれ、より確実で十分な潤滑、冷却が可能
になる。

【００４０】なお、前述の各実施形態では、シリンダボ
ア６の開口縁６ａの一部に潤滑油収集溝２５，３５を設
けたが、変形例として、シリンダボア６の開口縁全周に
亘って環状の潤滑油収集溝２５を設けるようにしてもよ
い。

【００４１】また、上述の各実施形態では、この発明を
固定容量型の斜板式圧縮機に適用した場合について述べ
たが、可変容量型の斜板式圧縮機や斜板式圧縮機以外の
例えば揺動板式圧縮機等の冷媒圧縮機にも適用すること
もできる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明の冷
媒圧縮機によれば、トロコイドポンプ等のポンプを用い
ない簡単な構造で、回転軸のリヤ側端部を支持する軸受
に潤滑油を十分に供給することができるので、圧縮機の
製造コストを低減することができるとともに、ポンプを
取り付けるスペースが不要になり、圧縮機の小型化を図
ることができる。

【００４３】請求項２の発明の冷媒圧縮機によれば、潤
滑油が潤滑油導入路の入口に集まり易くなり、潤滑油の
圧力もより高くなるため、潤滑油供給路に潤滑油を効率
良く送り込むことができ、より確実で十分な潤滑、冷却
が可能になる。

【００４４】請求項３の発明の冷媒圧縮機によれば、回
転軸の回転数が低く、潤滑油収集溝内の潤滑油の圧力が
高くないときでも、潤滑油が自重によって潤滑油供給路
を流れ、潤滑油が軸受収容室に導入されるので、回転軸
のリヤ側端部を支持する軸受の潤滑をより確実に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１の実施形態に係る斜板式
圧縮機の縦断面図である。

【図２】図２はその斜板式圧縮機の主要部を示す拡大断
面図である。

【図３】図３（ａ）は吸入行程のピストンを示す部分拡
大断面図、図３（ｂ）は吐出行程のピストンを示す部分
拡大断面図である。

【図４】図４はこの発明の第２の実施形態に係る斜板式
圧縮機の主要部を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダブロック ４ フロントヘッド ５ シャフト ６ シリンダボア ６ａ シリンダボアの開口縁 ７ ピストン ８ クランク室 １０ 斜板 ２５，３５ 潤滑油収集溝 ２６ ラジアル軸受 ２７ スラスト軸受 ２９ 軸受収容空間 ５０ 潤滑油導入路 Ｏ 潤滑油

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のシリンダボアが形成されたシリン
   ダブロックと、 前記シリンダボア内を摺動可能なピストンと、 前記シリンダブロックに形成され、回転軸のリヤ側端部
   を回転可能に支持する軸受が収容される軸受収容室と、 前記回転軸の回転を前記ピストンの往復運動に変える動
   力伝達部材と、 前記動力伝達部材が収容されるクランク室とを備え、 前記クランク室の底部に溜まった潤滑油が前記動力伝達
   部材によって掻き上げられて前記クランク室内に飛散す
   る冷媒圧縮機において、 前記シリンダボアの開口縁に設けられ、前記クランク室
   へ開口する潤滑油収集溝と、 前記シリンダブロックに形成され、前記潤滑油収集溝内
   に集められた潤滑油を前記軸受収容室へ供給する潤滑油
   供給路とを備えていることを特徴とする冷媒圧縮機。
2. 【請求項２】 前記潤滑油収集溝の断面積が、前記潤滑
   油収集溝の入口から前記潤滑油供給路の入口へ向かうに
   つれて次第に小さくなることを特徴とする請求項１記載
   の冷媒圧縮機。
3. 【請求項３】 前記潤滑油収集溝が設けられる前記シリ
   ンダボアは、前記複数のシリンダボアのうち、圧縮機取
   付時に重力方向で最も高い位置にあるシリンダボアであ
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の冷媒圧縮機。