JP2003328930A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランク室内の摺動部の潤滑不足を解消し、
摺動部ひいては装置の耐久性を向上できる圧縮機を提供
する。 【解決手段】 シリンダブロック側に形成されるクラン
ク室とシリンダヘッド側に形成される吸入室との間に形
成されたガス通路に、シリンダブロック側とシリンダヘ
ッド側にまたがり、下部にオイルを貯蔵可能なオイル貯
蔵室を設けたことを特徴とする圧縮機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば車両用空
調装置に適用される圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、たとえば自動車用空調装置に
用いられる圧縮機としては、図３に示すようなものが知
られている。図３において、７０は圧縮機を示してい
る。圧縮機７０は、フロントハウジング７１とシリンダ
ブロック７２、およびシリンダヘッド７３とを有してい
る。フロントハウジング７１とシリンダブロック７２と
の間にはクランク室７４が形成されている。また、シリ
ンダヘッド７３内には吸入室７５、吐出室７６が形成さ
れている。

【０００３】クランク室７４内には、シャフト７７が設
けられている。シャフト７７の一端は、フロントハウジ
ング７１の外部に突出している。シャフト７７は、フロ
ントハウジング７１に固定されたベアリング７８、およ
びシリンダブロック７２に固定されたベアリング７９に
回転可能に支承されている。また、シャフト７７には、
該シャフト７７に対して傾角を可変しながら一体回転可
能な斜板８０が設けられている。

【０００４】斜板８０の外周面には一対のシュー８１が
摺接されている。シュー８１はピストン８２の端部に挟
持されている。ピストン８２はシリンダブロック７２に
設けられたシリンダボア８３内に往復運動可能に挿入さ
れている。

【０００５】上記のような圧縮機７０においては、斜板
８０が傾角をもって回転するのに伴いピストン８２がシ
リンダボア８３内を往復運動し、吸入室７５からシリン
ダボア８３内へ流入した流体（たとえば、冷媒）が圧縮
され吐出室７６内へ吐出されるようになっている。

【０００６】また、上記のような圧縮機においては、斜
板８０の傾角は以下のように可変されるようになってい
る。吸入室７５の圧力が低下すると、通路８４を介して
吸入室７５に連通する圧力制御弁８５が開かれ、吐出室
７６内のオイルミストを含む流体が通路８６から通路８
７を通ってクランク室７４内に供給されクランク室７４
の内圧が上昇する。このため斜板８０に加わる背圧が増
大し、斜板８０の傾角が減少し、ピストン８２のストロ
ーク量が小さくなり、圧縮機７０の吐出容量が低下する
ようになっている。また、吐出室７６からクランク室７
４内に流入する流体に含まれるオイルは、クランク室７
４内の摺動部の潤滑に供されるようになっている。そし
て、クランク室７４内に流入した流体の一部は、シャフ
ト７７とベアリング７９との隙間から、室８９内へ流入
しさらに通路８８から吸入室７５内へ戻される。

【０００７】一方、吸入室７５内の圧力が上昇すると、
圧力制御弁８５がこれを感知して閉弁され、吐出室７６
とクランク室７４とが遮断されクランク室７４内の圧力
は徐々に低下する。このため、斜板８０に加わる背圧が
低減され、斜板８０の傾角が増大し、ピストン８２のス
トローク量が大きくなり、圧縮機７０の吐出容量が増加
するようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような圧縮機７０においては、たとえばクラッチ・オフ
の状態時においても最小容量（斜板８０の傾角が最小の
状態）で運転が継続されるが、この状態においては吐出
室７６からクランク室７４に供給される流体量が減少す
るためクランク室７４内の摺動部の潤滑が不足するおそ
れがある。また、最大容量（斜板８０の傾角が最大の状
態）で運転される場合も同様にクランク室７４内の摺動
部の潤滑が不足するおそれがある。

【０００９】なお、上記のような潤滑不足を解消するた
めに、クランク室７４内に予め多量のオイルを貯留する
ようにした圧縮機も知られているが、クランク室７４内
の斜板８０等の回転に伴いオイルが攪拌されるためオイ
ルが過熱し劣化するおそれがある。オイルが劣化すると
良好な潤滑状態を維持できなくなるおそれがある。

【００１０】本発明の課題は、とくにクラッチ・オフ運
転時、最大容量運転時におけるクランク室内の摺動部の
潤滑不足を確実に解消し、摺動部ひいては装置の耐久性
を向上できる圧縮機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の圧縮機は、シリンダブロック側に形成され
るクランク室とシリンダヘッド側に形成される吸入室と
の間に形成されたガス通路に、シリンダブロック側とシ
リンダヘッド側にまたがり、下部にオイルを貯蔵可能な
オイル貯蔵室を設けたことを特徴とするものからなる。

【００１２】上記オイル貯蔵室と吸入室とはオイル貯蔵
室の上部空間に設けられた通路で連通されていることが
好ましい。上記通路をオイル貯蔵室の上部空間に設けれ
ば、オイル貯蔵室内のオイルの吸入室への流入を防止す
ることができる。

【００１３】また、上記オイル貯蔵室にオイルセパレー
タを設ければ、流体中にミスト状に含まれるオイルのみ
を分離してオイル貯蔵室の下部に貯留することができ
る。

【００１４】なお、上記オイルセパレータとしては、た
とえば網状のオイルフィルタ、板材に複数の孔を設けた
板状のオイルフィルタ等を用いることができる。

【００１５】上記のような圧縮機においては、クランク
室と吸入室との間に形成されたガス通路には、シリンダ
ブロック側とシリンダヘッド側にまたがり、下部にオイ
ルを貯蔵可能なオイル貯蔵室が設けられているので、た
とえばクラッチ・オフ運転時等において、吐出室からク
ランク室内へ流入される流体量が減少した場合には、オ
イル貯蔵室内のオイルが自重によりクランク室内へ流入
されるので、クランク室内の摺動部の潤滑不足を解消す
ることができる。また、オイル貯蔵室内のオイルは、ク
ランク室内の摺動部の摺動により攪拌され過熱されるお
それはないので、オイルの劣化を防止することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の圧縮機の望まし
い実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発
明の第１実施態様に係る圧縮機を示している。図１にお
いて、１は圧縮機を示している。圧縮機１は、フロント
ハウジング２とシリンダブロック３、およびシリンダヘ
ッド４を有している。フロントハウジング２とシリンダ
ブロック３との間にはクランク室５が形成されている。
また、シリンダヘッド４内には吸入室６、吐出室７が形
成されている。

【００１７】クランク室５内には、圧縮機１の駆動シャ
フト８および斜板１１が設けられている。シャフト８
は、フロントハウジング２に固定されるベアリング９お
よびシリンダブロック３に固定されるベアリング１０に
より回転可能に支承されている。また、シャフト８の一
端は、フロントハウジング２の外部に突出したボス部１
２を貫通して外側まで延在している。ボス部１２の外側
にはベアリング（図示略）を介して電磁クラッチ（図示
略）が設けられ、該クラッチのオン・オフによりシャフ
ト８に駆動源（たとえば、自動車のエンジン）からの動
力が伝達されたり遮断されたりするようになっている。

【００１８】斜板１１には、シャフト８が挿通されてい
る。斜板１１には、ロータ１３側に向かって延びる耳部
１４が設けられており、耳部１４には長穴が穿設されて
いる。長穴１５にはロータ１３側に設けられたピン１６
が挿入されている。このため、斜板１１のシャフト８の
傾斜角が変化した際にも斜板１１とロータ１３とが実質
的に連結されるようになっている。ロータ１３はフロン
トハウジング２の内壁にスラストベアリング１７を介し
てスラスト支持されており、シャフト８と一体回転する
ようになっている。

【００１９】斜板１１の外周面には一対のシュー１８が
摺接されている。シュー１８はピストン１９の端部に挟
持されている。ピストン１９はシリンダブロック３に設
けられたシリンダボア２０内に往復運動可能に挿入され
ている。

【００２０】本実施態様のような圧縮機１においては、
斜板１１がシャフト８に対して傾角をもって回転するの
に伴って、ピストン１９がシリンダボア２０内を往復運
動する。そして、吸入室６から弁板２１に設けられた吸
入孔２２を介してシリンダボア２０内に流入した流体
（冷媒）が圧縮された後、弁板２１の吐出孔２３から吐
出室７内へ吐出されるようになっている。

【００２１】吐出室７は、圧力供給通路２４を介してク
ランク室７と連通されている。圧力供給通路２４は、吐
出室７と圧力制御弁２５が収容される室２６とを連通す
る通路２７と、シリンダブロック７３に設けられた室２
６とクランク室２４とを連通する通路２８とを有してい
る。

【００２２】室２６は、通路２９を介して吸入室６に連
通されている。そして、圧力制御弁２５のベローズ３０
が吸入室６の圧力を感知することによりロッド３１が上
下方向に移動することにより、吐出室７からクランク室
５へ供給される圧力（オイルミストを含む流体量）が調
整されるようになっている。

【００２３】本実施態様においては、シリンダブロック
３側に形成されるクランク室５と、シリンダヘッド側に
形成される吸入室６との間は、ガス通路３２により連通
されている。ガス通路３２には、シリンダブロック３側
とシリンダヘッド４側にまたがり、下部にオイルを貯蔵
可能なオイル貯蔵室３３が設けられている。オイル貯蔵
室３３の下部には、クランク室５に開口される通路３４
が接続されている。また、オイル貯蔵室３３の上部に
は、吸入室６に開口される通路３５が接続されている。
そして、通路３４、オイル貯蔵室３３、通路３５によ
り、ガス通路３２が構成されている。また、オイル貯蔵
室３３内には、オイルミストを含む流体からオイルを分
離するオイルセパレータ３６が設けられている。

【００２４】本実施態様のような圧縮機１においては、
吸入室６の圧力が低下すると、圧力制御弁２５のベロー
ズ３０によりこれが感知され、ロッド３１が下方に移動
して吐出室７とクランク室５とが連通される。そして、
吐出室７内のオイルミストを含む流体が通路２７から通
路２８を通ってクランク室５内に供給されクランク室５
の内圧が上昇する。このため、斜板１１に加わる背圧が
増大し斜板１１の傾角が減少されるので、ピストン１９
のストローク量が小さくなり圧縮機１の吐出容量が低下
する。また、吐出室７からクランク室５内に含まれる流
体に含まれるオイルはクランク室５内の潤滑に供される
ようになっている。クランク室５内に流入した流体の一
部は、通路３４およびシャフト８とベアリング１０との
隙間からオイル貯蔵室３３内へ流入し、さらにオイルセ
パレータ３６によりオイルと分離された流体が通路３５
を通って吸入室６内に戻される。なお、通路３５はオイ
ル貯蔵室３３の上部に設けられているので、オイルに比
べ比重の小さい流体のみ効率よく吸入室６内へ流入させ
ることができる。

【００２５】一方、吸入室６内の圧力が上昇すると、圧
力制御弁２５のベローズ３０がこれを感知し、ロッド３
１が上方に移動して吐出室７からクランク室５への通路
断面積が徐々に絞られる。このため、吐出室７からクラ
ンク室５へ供給される流体量が減少し次第にクランク室
５内の圧力が低下し斜板１１の傾角が増大されるので、
ピストン１９のストローク量が大きくなり圧縮機１の吐
出容量が増加する。つまり、斜板１１の傾角が増加し圧
縮機１の吐出容量が増加するにつれて、クランク室５内
へ流入する流体量が低減する。したがって、クランク室
５内へ供給されるオイル量も低減する。

【００２６】しかし、本実施態様においては、ガス通路
３２内にはオイル貯蔵室３３が設けられているので、ク
ランク室５の内圧が低下した際には、オイル貯蔵室３３
内に貯留されていたオイルが通路３４を介してクランク
室５内へ供給される。なお、通路３４はオイル貯蔵室３
３の下部に設けられているので、このオイルの流入は重
力により自然に落下するため特別な外部動力は不要であ
る。

【００２７】したがって、吐出室７からクランク室５へ
の圧力供給量が減少し、クランク室５の内圧が低下した
状態においても、クランク室５内へオイルが供給される
ので、クランク室内の摺動部の潤滑不足を確実に解消す
ることができる。また、本実施態様のような圧縮機１に
おいては、電磁クラッチ・オフの状態においても、最小
容量（つまり、斜板１１の傾角が最小の状態）で運転が
継続されるので、上記と同様にクランク室５内へのオイ
ルの供給量が少なくなる。しかし、この場合にもオイル
貯蔵室３３内に貯留されていたオイルがクランク室５内
へ流入することになるので、クランク室５内の摺動部の
潤滑不足を解消することができる。

【００２８】図２は、本発明の第２実施態様に係る圧縮
機４０を示している。本実施態様においては、圧縮機４
０はフロントハウジング４１とシリンダブロック４２、
およびシリンダヘッド４３を有している。フロントハウ
ジング４１とシリンダブロック４２との間にはクランク
室４４が形成されている。また、シリンダヘッド４３内
には、吸入室４５、吐出室４６が形成されている。

【００２９】クランク室４４内には、シャフト４７およ
び斜板５０が設けられている。シャフト４７は、フロン
トハウジング４１に固定されるベアリング４８およびシ
リンダブロック４２に固定されるベアリング４９により
回転可能に支承されている。また、シャフト４７の一端
は、フロントハウジング４１の外部に突出したボス部５
１を貫通して外側にまで延在している。ボス部５１の外
側にはベアリングを介して電磁クラッチ（図示略）が設
けられている。該電磁クラッチのオン・オフによりシャ
フト４７に駆動源（たとえば、エンジン）からの動力が
伝達されたり遮断されたりするようになっている。

【００３０】斜板５０には、シャフト４７が挿通されて
いる。斜板５０は、シャフト４７に所定の傾角をもって
固定されており、シャフト４７と一体回転するようにな
っている。また、斜板５０のボス部５２はフロントハウ
ジング４１の内壁に固定されたスラストベアリング５３
によりスラスト支持されている。

【００３１】斜板５０の外周面には一対のシュー５４が
摺接されている。シュー５４はピストン５５の端部に挟
持されている。ピストン５５はシリンダブロック４２に
設けられたシリンダボア５６内に往復運動可能に挿入さ
れている。

【００３２】本実施態様のような圧縮機４０において
は、斜板５０がシャフト４７に対して所定の傾角をもっ
て回転するのに伴って、ピストン５５がシリンダボア５
６内を往復運動する。そして、吸入室４５から弁板５７
の吸入孔５８を介してシリンダボア５６内に流入した流
体が圧縮された後、弁板５７の吐出孔５９から吐出室４
６内へ吐出されるようになっている。

【００３３】また、本実施態様においては、クランク室
４４と吸入室４５とはガス通路６０を介して連通されて
いる。ガス通路６０には、シリンダブロック４２側とシ
リンダヘッド４３側にまたがり、下部にオイルを貯蔵可
能なオイル貯蔵室６１が設けられている。オイル貯蔵室
６１の下部には、クランク室４４に開口される通路６２
が接続されている。また、オイル貯蔵室６１の上部に
は、吸入室４５に開口される通路６３が接続されてい
る。そして、通路６２、オイル貯蔵室６１、通路６３に
よりガス通路６０が構成されている。また、オイル貯蔵
室６１内にはオイルミストを含む流体からオイルを分離
するオイルセパレータ６４が設けられている。したがっ
て、圧縮機の駆動に伴いクランク室４４からガス通路６
０内に流入した流体からは、オイルのみが分離され室６
１の下部に貯留される。そして、流体のみ通路６３から
吸入室４５内へ流入するようになっている。

【００３４】本実施態様のような圧縮機４０において
は、ピストン５５が流体を圧縮する際に発生するブロー
バイガスは、ピストン５５とシリンダボア４５との嵌め
合いの隙間を通ってクランク室４４内へ流入し、このブ
ローバイガスに含まれるオイルミストによりクランク室
４４内の摺動部が潤滑されるようになっている。ただ
し、ピストン５５とボア５６の隙間はごく僅かな隙間で
あるから、オイルミストは上記隙間を通過しにくい。こ
のため、クランク室４４内に流入する流体に含まれるオ
イルミストは少ないため、クランク室内の摺動部の潤滑
不足が懸念される。

【００３５】しかし、本実施態様においては、ガス通路
６０内には下部にオイルを貯蔵するオイル貯蔵室６１が
設けられているので、室６１に一旦貯留されたオイルは
再び下部に接続される通路６２からクランク室４４内へ
戻される。したがってクランク室４４内のオイル不足の
状態を防止することができるので、クランク室４４内の
摺動部の潤滑不足を解消することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧縮機に
よるときは、クランク室から吸入室へ至るガス通路にオ
イル貯蔵室が設けられており、該オイル貯蔵室内に貯留
されたオイルが再びクランク室内に供給されるので、ク
ランク室内の摺動部の潤滑不足を確実に解消でき装置の
耐久性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施態様に係る圧縮機の縦断面図
である。

【図２】本発明の第２実施態様に係る圧縮機の縦断面図
である。

【図３】従来の圧縮機の縦断面図である。

【符号の説明】

１、４０ 圧縮機 ２、４１ フロントハウジング ３、４２ シリンダブロック ４、４３ シリンダヘッド ５、４４ クランク室 ６、４５ 吸入室 ７、４６ 吐出室 ８、４７ シャフト ９、１０、４８、４９ ベアリング １１、５０ 斜板 １２、５１ ボス部 １３ ロータ １４ 耳部 １５ 長穴 １６ ピン １７、５３ スラストベアリング １８、５４ シュー １９、５５ ピストン ２０、５６ シリンダボア ２１、５７ 弁板 ２２、５８ 吸入孔 ２３、５９ 吐出孔 ２４ 圧力供給通路 ２５ 圧力制御弁 ２６ 室 ２７、２８、２９ 通路 ３０ ベローズ ３１ ロッド ３２、６０ ガス通路 ３３、６１ オイル貯蔵室 ３４、３５、６２、６３ 通路 ３６、６４ オイルセパレータ ５２ 斜板のボス部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロック側に形成されるクラン
   ク室とシリンダヘッド側に形成される吸入室との間に形
   成されたガス通路に、シリンダブロック側とシリンダヘ
   ッド側にまたがり、下部にオイルを貯蔵可能なオイル貯
   蔵室を設けたことを特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】 前記オイル貯蔵室の上部空間に吸入室へ
   の通路が設けられている、請求項１の圧縮機。
3. 【請求項３】 前記オイル貯蔵室内にオイルセパレータ
   が設けられている、請求項１または２の圧縮機。