JP2009156139A - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】斜板を支持する軸受けの潤滑性を向上して長寿命化を図り、かつ上記軸
受けの転がり抵抗を低減する。
【解決手段】ハウジング２内のクランク室７に駆動軸４の回転によって回転するジャーナル９と、このジャーナル９にラジアル軸受け２１およびスラスト軸受け２２を介して相対回転自在に支持される斜板１０とを配置するとともに、上記各軸受け２１，２２の各一端がクランク室７に開口して、ラジアル軸受け２１の他端とクランク室７とを室２０を介して連通するオイル通路２９を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、クランク室内のジャーナルに相対回転自在に支持される斜板を備えた斜板式圧縮機に関する。

この種の従来の斜板式圧縮機としては、特許文献１に開示されているものがある。

この斜板式圧縮機１００は、図６に示されているように、ハウジング１０１、および電動モータ１０２を収容するモータハウジング１０３を備えている。ハウジング１０１は、シリンダブロック１０１ａと、シリンダブロック１０１ａの一端側に配置され、モータハウジング１０３に連結されるフロントヘッド１０１ｂと、シリンダブロック１０１ａの他端側に弁体１０４を介して配置されたリアヘッド１０１ｃとが組み付けされることによって主に構成されている。

ハウジング１０１の中心には、電動モータ１０２で駆動される駆動軸１０６が配置されている。駆動軸１０６は、ラジアル軸受け１２１，１２２などを介してハウジング１０１に回転自在に支持されている。

シリンダブロック１０１ａ内には、駆動軸１０６を中心とする円周上に複数のシリンダボア１０７が形成されており、この各シリンダボア１０７内にはピストン１０８がそれぞれ摺動自在に配置されている。

フロントヘッド１０１ｂ内には、複数のシリンダボア１０７に連通するクランク室１０９が形成されている。このクランク室１０９には、駆動軸１０６と一体に回転するジャーナル１１０が配置されている。このジャーナル１１０にラジアル軸受け１２３およびスラスト軸受け１２４を介して斜板１１１が回転自在に支持されている。そして、電動モータ１０２の駆動により駆動軸１０６が回転すると、ジャーナル１１０が回転して斜板１１１が揺動することにより、各ピストン１０８がシリンダボア１０７内を往復移動するように構成されている。クランク室１０９では、冷媒ガス中のオイルがピストン１０８の往復動や斜板１１１の揺動などによって掻き回されることによりミスト状とされ、これが潤滑油として利用される。

リアヘッド１０１ｃ内には、図示しない冷凍サイクルのエバポレータの出口側に接続される吸入室１１２と冷凍サイクルの凝縮器の入口側に接続される吐出室１１３がそれぞれ形成されている。これら吸入室１１２と吐出室１１３は、各シリンダボア１０７に弁体１０４を介して仕切られている。双方の室１１２，１１３を仕切る弁体１０４の箇所には、吸入弁付きの吸入孔１１４と吐出弁付きの吐出孔１１５がそれぞれ形成されている。

上記構成において、冷凍サイクル内の冷媒は、エバポレータの出口側から斜板式圧縮機１００内の吸入室１１２に供給されるとともに、吸入室１１２の冷媒は、ピストン１０８の吸入工程で吸入孔１１４よりシリンダボア１０７内に吸入される。シリンダボア１０７内に供給された冷媒は、ピストン１０８の圧縮工程で圧縮され、高温高圧とされて吐出孔１１５より吐出室１１３に吐出された後、吐出室１１３内の高温高圧の冷媒は、斜板式圧縮機１００外に排出され、冷凍サイクルの凝縮器の入口側に供給される。
特開２００１−２００７８４号公報

しかしながら、上記従来例では、斜板１１１を支持するラジアル軸受け１２３の一端がクランク室１０９に開口しているが、ラジアル軸受け１２３の他端が斜板１１１で塞がれており、ラジアル軸受け１２３を収納する空間がいわば袋小路状になっているので、クランク室１０９で潤滑油として利用される冷媒ガス中のミスト状オイルがラジアル軸受け１２３内に流入しにくく、その結果、ラジアル軸受け１２３の潤滑が不足するため異物による異常摩耗、発熱や焼付が発生して使用寿命が比較的短くなるとともに、ラジアル軸受け１２３の転がり抵抗が比較的大きいという問題があった。同様に、スラスト軸受け１２４の一端（外周側端部）が開口しているが、スラスト軸受け１２４の他端（内周側端部）がジャーナル１１０で塞がれているので、クランク室１０９内のミスト状オイルがスラスト軸受け１２４内に流入しにくく、その結果、スラスト軸受け１２４の潤滑性が不足するとともに、スラスト軸受け１２４の転がり抵抗が比較的大きいという問題があった。

そこで、本発明は、斜板を支持する軸受けの潤滑性を向上して長寿命化を図ることができるとともに、前記軸受けの転がり抵抗を低減できる斜板式圧縮機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、ハウジング内に複数のシリンダボアとこれに連通するクランク室とが設けられ、前記クランク室に駆動軸の回転によって回転するジャーナルと、このジャーナルにラジアル軸受けおよびスラスト軸受けを介して相対回転自在に支持される斜板とが配置され、この斜板の揺動によって複数のピストンが前記シリンダボア内を往復移動する斜板式圧縮機において、前記ラジアル軸受けおよび前記スラスト軸受けの各一端が前記クランク室に開口するとともに、前記ラジアル軸受けおよび前記スラスト軸受けの少なくとも一方の他端と前記クランク室とを連通するオイル通路を設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の斜板式圧縮機であって、前記オイル通路は、前記ラジアル軸受けおよび前記スラスト軸受けの各他端と前記クランク室とを連通することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２記載の斜板式圧縮機であって、前記オイル通路は、前記ジャーナルを貫通するとともに、前記オイル通路の一端が、前記ジャーナルの内周面にて前記クランク室に開口することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、斜板を支持するラジアル軸受けおよびスラスト軸受けの各一端がクランク室に開口するとともに、ラジアル軸受けおよびスラスト軸受けの少なくとも一方の他端がオイル通路を介してクランク室と連通されているので、クランク室内から冷媒ガス中のミスト状オイルが上記少なくとも一方の軸受け内に流入して循環する。そして、上記少なくとも一方の軸受けは、一対の受け部材の間に複数のボールや円柱体などの回転体が設けられており、これらの回転体間に隙間が形成されているので、この隙間を上記ミスト状オイルが流通して軸受け内部を潤滑する。これにより、該軸受けの潤滑性を向上して長寿命化を図ることができるとともに、該軸受けの転がり抵抗を低減できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ラジアル軸受けおよびスラスト軸受けの各他端とクランク室とがオイル通路を介して連通されているので、クランク室内から冷媒ガス中のミスト状オイルがラジアル軸受けおよびスラスト軸受けに流入して循環することにより、該両方の軸受けの潤滑性を向上して長寿命化を図ることができるとともに、該両方の軸受けの転がり抵抗を低減できる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、クランク室内のミスト状オイルが、ラジアル軸受けおよびスラスト軸受けの少なくとも一方の一端より流入して該軸受け内を潤滑した後、ミスト状オイルが、ジャーナルを貫通するオイル通路を介してジャーナルの内周面よりクランク室に流出する。また、クランク室内のミスト状オイルが、オイル通路の一端より流入して上記少なくとも一方の軸受けの他端に導かれ、該軸受け内を潤滑した後、ミスト状オイルが、上記少なくとも一方の軸受けの一端よりクランク室に流出する。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１および図２は本発明の第１実施形態を示し、図１は斜板式圧縮機１の断面図、図２は斜板式圧縮機１の要部を拡大して示す断面図である。

図１および図２に示すように、斜板式圧縮機１は、ハウジング２を有する。このハウジング２は、シリンダブロック２ａと、シリンダブロック２ａの一端側に配置されたフロントヘッド２ｂと、シリンダブロック２ａの他端側に弁体３を介して配置されたリアヘッド２ｃとが組み付けされることによって主に構成されている。

ハウジング２の中心には、図示しないエンジンによりプーリ３１を介して駆動される駆動軸４が配置されている。

シリンダブロック２ａ内には、駆動軸４を中心とする円周上に複数のシリンダボア５が形成されており、この各シリンダボア５内にはピストン６がそれぞれ摺動自在に配置されている。

フロントヘッド２ｂ内には、複数のシリンダボア５に連通するクランク室７が形成されている。このクランク室７には、駆動軸４が貫通するロータ８とジャーナル９と円環状の斜板１０が配置されている。ロータ８は駆動軸４に固定され、駆動軸４と一体に回転される。ジャーナル９は、連結リンク１１を介してロータ８に固定されている。斜板１０の外周部は、シュー１２を介してピストン６の係合部６ａが係合されている。そして、エンジンの駆動により駆動軸４が回転すると、ジャーナル９が回転して斜板１０が揺動することにより、各ピストン６がシリンダボア５内を往復移動するように構成されている。

ジャーナル９および斜板１０間には、ラジアル軸受け２１およびスラスト軸受け２２が介在することにより、斜板１０がジャーナル９に相対回転自在に支持されている。また、ジャーナル９および斜板１０間には、ベアリング取付用逃げ部としての室２０が形成され、この室２０の左右両側にラジアル軸受け２１およびスラスト軸受け２２がそれぞれ配置されている。ラジアル軸受け２１では、一対の円環状の受け部材２３、２４の間に複数のボール２５が設けられている。スラスト軸受け２２では、一対の円環状の受け部材２６、２７の間に複数の円柱体２８が設けられている。ラジアル軸受け２１の一端２１ａがクランク室７に開口し、ラジアル軸受け２１の他端２１ｂが室２０に面している。一方、スラスト軸受け２２の一端２２ａがクランク室７に開口し、スラスト軸受け２２の他端２２ｂがジャーナル９で塞がれる。

ジャーナル９には、ジャーナル９を貫通する複数本のオイル通路２９が設けられている。オイル通路２９の一端２９ａが、ジャーナル９の内周面９ａにてクランク室７に開口している。オイル通路２９の他端２９ｂが、室２０に開口することにより、室２０およびオイル通路２９を介してラジアル軸受け２１の他端２１ｂとクランク室７とが連通されている。
リアヘッド２ｃ内には、図示しない冷凍サイクルのエバポレータの出口側に接続される吸入室１３と冷凍サイクルの凝縮器の入口側に接続される吐出室１４がそれぞれ形成されている。これら吸入室１３と吐出室１４は、各シリンダボア５に弁体３を介して仕切られている。双方の室１３，１４を仕切る弁体３の箇所には、吸入弁付きの吸入孔１５と吐出弁付きの吐出孔１６がそれぞれ形成されている。

また、シリンダブロック２ａおよびフロントヘッド２ｂには、駆動軸４の両端が挿入される軸挿入孔３２，３３が形成され、軸挿入孔３２，３３内にそれぞれ設けられるラジアル軸受け３４およびスラスト軸受け３５などによって回転自在に支持されている。

上記構成において、エンジンの駆動により駆動軸４が回転すると、この回転力により斜板１０が揺動し、複数のピストン６がシリンダボア５内を往復動する。すると、冷凍サイクル内の冷媒は、エバポレータの出口側から吸入ポート（図示せず）より斜板式圧縮機１内の吸入室１３に供給される。この供給された吸入室１３の冷媒は、ピストン６の吸入工程（上死点から下死点に移動する工程）で吸入孔１５よりシリンダボア５内に吸入される。シリンダボア５内に供給された冷媒は、ピストン６の圧縮工程で圧縮され、高温高圧とされて吐出孔１６より吐出室１４に吐出される。吐出室１４に吐出された高温高圧の冷媒は、吐出ポート（図示せず）より斜板式圧縮機１外に排出され、冷凍サイクルの凝縮器の入口側に供給される。

上記のように駆動軸４の回転力により斜板１０が揺動し、複数のピストン６がシリンダボア５内を往復動する際に、クランク室７では、ピストン６の往復動や斜板１０の揺動などによって冷媒ガス中のオイルが掻き回されてミスト状とされ、これが潤滑油として利用される。上記ミスト状オイルが、ラジアル軸受け２１の一端２１ａよりラジアル軸受け２１内へ流入して複数のボール２５間の隙間を流通して内部を潤滑した後、ミスト状オイルが、ラジアル軸受け２１の他端２１ｂより室２０およびオイル通路２９を介して流通してジャーナル９の内周面９ａよりクランク室７に流出する。また、クランク室７内のミスト状オイルが、オイル通路２９の一端２９ａより流入して室２０を介してラジアル軸受け２１の他端２１ｂに導かれるとともに、ラジアル軸受け２１内に流入して複数のボール２５間の隙間を流通して内部を潤滑した後、ミスト状オイルが、ラジアル軸受け２１の一端２１ａよりクランク室７に流出する。

第１実施形態によれば、クランク室７内から冷媒ガス中のミスト状オイルがラジアル軸受け２１内に流入して循環するので、ラジアル軸受け２１の潤滑性を向上して長寿命化を図ることができるとともに、ラジアル軸受け２１の転がり抵抗を低減できる。

（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態を示し、斜板式圧縮機１Ａの断面図である。なお、本実施形態にかかる斜板式圧縮機１Ａは、上記第１実施形態にかかる斜板式圧縮機１と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態にかかる斜板式圧縮機１Ａでは、図３に示すように、ジャーナル９を貫通する複数本のオイル通路２９の他端２９ｂが、スラスト軸受け２２の他端２２ｂに面することにより、オイル通路２９を介してスラスト軸受け２２の他端２２ｂとクランク室７とが連通されている。

上記構成において、クランク室７内のミスト状オイルが、スラスト軸受け２２の一端２２ａよりスラスト軸受け２２内へ流入し、複数の円柱体２８間の隙間を流通して内部を潤滑した後、ミスト状オイルが、スラスト軸受け２２の他端２２ｂよりオイル通路２９を流通してジャーナル９の内周面９ａよりクランク室７に流出する。また、クランク室７内のミスト状オイルが、オイル通路２９の一端２９ａより流入してスラスト軸受け２２の他端２２ｂに導かれ、スラスト軸受け２２内に流入して複数の円柱体２８間の隙間を流通して内部を潤滑した後、ミスト状オイルが、スラスト軸受け２２の一端２２ａよりクランク室７に流出する。

第２実施形態によれば、クランク室７内から冷媒ガス中のミスト状オイルがスラスト軸受け２２内に流入して循環するので、スラスト軸受け２２の潤滑性を向上して長寿命化を図ることができるとともに、スラスト軸受け２２の転がり抵抗を低減できる。

（第３実施形態）
図４は本発明の第３実施形態を示し、斜板式圧縮機１Ｂの断面図である。なお、本実施形態にかかる斜板式圧縮機１Ｂは、上記第１実施形態
にかかる斜板式圧縮機１と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態にかかる斜板式圧縮機１Ｂでは、図４に示すように、ジャーナル９を貫通する複数本のオイル通路２９の他端２９ｂが、室２０およびスラスト軸受け２２の他端２２ｂに面することにより、オイル通路２９を介してラジアル軸受け２１の他端２１ｂおよびスラスト軸受け２２の他端２２ｂとクランク室７とが連通されている。

上記構成において、クランク室７内のミスト状オイルが、ラジアル軸受け２１の一端２１ａよりラジアル軸受け２１内へ流入して複数のボール２５間の隙間を流通して内部を潤滑した後、ミスト状オイルが、ラジアル軸受け２１の他端２１ｂより室２０およびオイル通路２９を介して流通してジャーナル９の内周面９ａよりクランク室７に流出する。同様に、クランク室７内のミスト状オイルが、スラスト軸受け２２の一端２２ａよりスラスト軸受け２２内へ流入し、複数の円柱体２８間の隙間を流通して内部を潤滑した後、ミスト状オイルが、スラスト軸受け２２の他端２２ｂよりオイル通路２９を流通してジャーナル９の内周面９ａよりクランク室７に流出する。

また、クランク室７内のミスト状オイルが、オイル通路２９の一端２９ａより流入し、室２０を介してラジアル軸受け２１の他端２１ｂに導かれるとともに、スラスト軸受け２２の他端２２ｂに導かれる。次いで、ミスト状オイルが、ラジアル軸受け２１内に流入して複数のボール２５間の隙間を流通して内部を潤滑するとともに、スラスト軸受け２２内に流入して複数の円柱体２８間の隙間を流通して内部を潤滑した後、ミスト状オイルが、ラジアル軸受け２１の一端２１ａおよびスラスト軸受け２２の一端２２ａよりクランク室７に流出する。

第３実施形態によれば、クランク室７内から冷媒ガス中のミスト状オイルがラジアル軸受け２１およびスラスト軸受け２２内に流入して循環するので、ラジアル軸受け２１およびスラスト軸受け２２の潤滑性を向上して長寿命化を図ることができるとともに、ラジアル軸受け２１およびスラスト軸受け２２の転がり抵抗を低減できる。

（第４実施形態）
図５は本発明の第４実施形態を示し、斜板式圧縮機１Ｃの断面図である。なお、本実施形態にかかる斜板式圧縮機１Ｃは、上記第１実施形態
にかかる斜板式圧縮機１と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態にかかる斜板式圧縮機１Ｃでは、図５に示すように、斜板１０の内周側に形成される突出部１０ａに、この突出部１０ａを貫通する複数本のオイル通路３０が設けられている。オイル通路３０の一端３０ａが、斜板１０の突出部１０ａの外周面にてクランク室７に開口している。オイル通路３０の他端３０ｂは室２０に開口し、室２０およびオイル通路３０を介してラジアル軸受け２１の他端２１ｂとクランク室７とが連通されている。

上記構成において、クランク室７内のミスト状オイルが、ラジアル軸受け２１の一端２１ａよりラジアル軸受け２１内へ流入し、複数のボール２５間の隙間を流通して内部を潤滑した後、ミスト状オイルが、ラジアル軸受け２１の他端２１ｂより室２０およびオイル通路３０を介して流通し、斜板１０の突出部１０ａの外周面よりクランク室７に流出する。また、クランク室７内のミスト状オイルが、オイル通路３０の一端３０ａより流入し、室２０を介してラジアル軸受け２１の他端２１ｂに導かれ、ラジアル軸受け２１内に流入して複数のボール２５間の隙間を流通して内部を潤滑した後、ミスト状オイルが、ラジアル軸受け２１の一端２１ａよりクランク室７に流出する。

第４実施形態によれば、クランク室７内から冷媒ガス中のミスト状オイルがラジアル軸受け２１内に流入して循環するので、ラジアル軸受け２１の潤滑性を向上して長寿命化を図ることができるとともに、ラジアル軸受け２１の転がり抵抗を低減できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、本発明の第４実施形態では、斜板１０に設けられる複数本のオイル通路３０の他端３０ｂが、室２０に開口する場合を例示したが、上記オイル通路３０の他端３０ｂが、スラスト軸受け２２の他端２２ｂに面することにより、クランク室７内から冷媒ガス中のミスト状オイルがスラスト軸受け２２内に流入して循環するので、スラスト軸受け２２の潤滑性を向上できる。さらに、上記オイル通路３０の他端３０ｂが、室２０およびスラスト軸受け２２の他端２２ｂの両方に面することにより、クランク室７内から冷媒ガス中のミスト状オイルがラジアル軸受け２１内およびスラスト軸受け２２内に流入して循環するので、ラジアル軸受け２１およびスラスト軸受け２２の両方の潤滑性を向上できる。

本発明の第１実施形態を示し、斜板式圧縮機の断面図である。 本発明の第１実施形態を示し、斜板式圧縮機の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の第２実施形態を示し、斜板式圧縮機の断面図である。 本発明の第３実施形態を示し、斜板式圧縮機の断面図である。 本発明の第４実施形態を示し、斜板式圧縮機の断面図である。 従来の斜板式圧縮機を示す断面図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 斜板式圧縮機
２ ハウジング
５ シリンダボア
６ ピストン
７ クランク室
９ ジャーナル
１０ 斜板
２０ 室（ベアリング取付用逃げ部）
２１ ラジアル軸受け
２２ スラスト軸受け
２９，３０ オイル通路

Claims (3)

1. ハウジング（２）内に複数のシリンダボア（５）とこれに連通するクランク室（７）とが設けられ、
   前記クランク室（７）に駆動軸（４）の回転によって回転するジャーナル（９）と、このジャーナル（９）にラジアル軸受け（２１）およびスラスト軸受け（２２）を介して相対回転自在に支持される斜板（１０）とが配置され、この斜板（１０）の揺動によって複数のピストン（６）が前記シリンダボア（５）内を往復移動する斜板式圧縮機（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）において、
   前記ラジアル軸受け（２１）および前記スラスト軸受け（２２）の各一端（２１ａ，２２ａ）が前記クランク室（７）に開口するとともに、
   前記ラジアル軸受け（２１）および前記スラスト軸受け（２２）の少なくとも一方の他端と前記クランク室（７）とを連通するオイル通路（２９、３０）を設けたことを特徴とする斜板式圧縮機（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）。
2. 前記請求項１記載の斜板式圧縮機（１Ｂ）であって、
   前記オイル通路（２９）は、前記ラジアル軸受け（２１）および前記スラスト軸受け（２２）の各他端（２１ｂ，２２ｂ）と前記クランク室（７）とを連通することを特徴とする斜板式圧縮機（１Ｂ）。
3. 前記請求項１または２記載の斜板式圧縮機（１，１Ａ，１Ｂ）であって、
   前記オイル通路（２９）は、前記ジャーナル（９）を貫通するとともに、前記オイル通路（２９）の一端（２９ａ）は、前記ジャーナル（９）の内周面（９ａ）にて前記クランク室（７）に開口することを特徴とする斜板式圧縮機（１，１Ａ，１Ｂ）。

Images