JP2012112325A - 斜板式圧縮機のピストン - Google Patents

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佳大 早川
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志郎 林
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Abstract

【課題】シリンダボアから漏洩するブローバイガス及び潤滑油を利用してシューに対する潤滑を効率良く行なう。
【解決手段】シリンダボアから背面40上に漏洩したブローバイガスは湾曲した案内面51に衝突し、ミスト状の潤滑油が分離される。ブローバイガスから分離された潤滑油は案内面51付近の背面40上に収集され、貯留される。油掻き溝38によって掻き取られ、流出する潤滑油は、案内面51によって受け止められ、ブローバイガスから分離された潤滑油と共に背面40上に貯留される。背面40上の潤滑油は案内面51に沿ってシュー保持部26の両側面方向に流れ、シュー保持部26の側面に設けた案内部によってシュー保持部26の空間へ案内され、さらに空間を形成する壁面を介して各シューに供給される。潤滑油は斜板の回転方向側と反回転方向側との両側から各シューに確実に供給され、各シューの潤滑作用を効率良く行なうことができる。
【選択図】図3

Description

本願発明は、斜板の回転により、シリンダボア内を往復移動される斜板式圧縮機のピストンに関する。
例えば、特許文献1には、シリンダボア内に収容されるヘッド部と、ヘッド部から後方に延びる尾部とを備えた圧縮機の片頭ピストンが開示されている。片頭ピストンの尾部の外面には、クランク室の内周面に当接して、片頭ピストンの回転を阻止するための複数の回り止め部が所定の間隔をおいて形成され、各回り止め部の間には、平面状の切欠部が形成されている。また、片頭ピストンの尾部の外面には、回り止め部とヘッド部との間に窪み部が形成され、窪み部は各回り止め部の間に形成された切欠部と連通している。片頭ピストンの尾部の内面側には、斜板が進入するための凹部を形成する一対の突出部を有し、片頭ピストンと斜板との係留部が構成されている。
圧縮機の運転時には、片頭ピストンとシリンダボアとの間の隙間を介して冷媒ガスがブローバイされ、冷媒ガスに含有された潤滑油がクランク室内に導入される。クランク室内に導入された潤滑油は、クランク室の内周面に付着したり、クランク室の下部に貯留されたりする。片頭ピストンがシリンダボア内を上死点位置から下死点位置へ移動する時、クランク室内の潤滑油は、複数の回り止め部間の切欠部により形成されたクランク室の内周面との隙間を通して窪み部に導かれ、その後、片頭ピストンと斜板との係留部に取り込まれる。このため、片頭ピストンが上死点位置から下死点位置へ移動する時、クランク室の内周面に付着したり、下部に貯留されたりしている潤滑油を、片頭ピストンの尾部の先端面によりクランク室内へ押し戻したり、飛散させることなく、片頭ピストンと斜板との係留部へ取り込むことができる。
特開平10−82363号公報
特許文献1では、シリンダボアからブローバイされる冷媒ガス(以下、ブローバイガスという)がクランク室内に導入され、潤滑油をクランク室内に滞留させている。片頭ピストンと斜板との係留部の潤滑は、ピストンが下死点位置に移動する時、クランク室内の潤滑油が回り止め部に形成した切欠部を通して、ピストン尾部の窪み部に導入されることにより行われている。従って、片頭ピストンと斜板との係留部への潤滑油の供給は、ピストンが主として下死点位置に移動する時に行われ、上死点位置への移動時には、片頭ピストンと斜板との係留部の潤滑が十分行われていないという問題がある。
特に、可変容量型斜板式圧縮機では、大容量運転時に斜板の傾斜角度が大となるように、吸入室とクランク室間の抽気通路を開く一方で、吐出室からクランク室への給気通路を閉じて、クランク室内の圧力を下げる制御が行なわれる。このため、クランク室内の潤滑油が、冷媒ガスとともに抽気通路を介して吸入室側に排出されてしまう。つまり、特許文献1の構成では、より負担のかかる大容量運転時であるにも関わらず、片頭ピストンと斜板との係留部等の摺動部位の潤滑機能が、さらに低下し易いという問題がある。
本願発明は、シリンダボアから漏洩するブローバイガス及び潤滑油を利用して、シューに対する潤滑を効率良く行うことを目的とする。
請求項1は、ハウジング内部に形成されたシリンダボア内を摺動するヘッド部と、前記ヘッド部から前記ハウジング内に延在するシュー保持部とを有し、前記シュー保持部には、前記ハウジングの内周面に対向し、周方向に延在する背面と、一対のシューを嵌合、保持するシュー座面とが形成され、前記シリンダボアから前記背面に流出した潤滑油を前記シューの潤滑に利用するように構成された、斜板式圧縮機のピストンにおいて、前記背面に、前記ヘッド部と対向する案内面を備えた突起部又は溝を設け、前記案内面は、前記ヘッド部側から前記ヘッド部と反対側に向けて周方向に沿って延在し、前記背面上の潤滑油を前記突起部又は溝の案内面によって前記シュー側に導くことを特徴とする。
請求項1によれば、ピストンが往復移動する際に、突起部又は溝の案内面はシリンダボアから流出するブローバイガス及び潤滑油を直接受け止め、潤滑油を効率良く収集することができる。また、突起部又は溝の案内面は収集した潤滑油をシュー側へ積極的に効率よく供給することができ、シューに対する潤滑性を大きく向上することができる。また、シューへの潤滑油の供給量が増加するため、シューの摺動部における冷却効果を期待でき、シューの耐熱性を向上することができる。
請求項2は、前記シュー保持部には、前記ハウジングの内周面に接する前記ピストンの回り止めを設け、前記突起部又は溝が前記ヘッド部と前記回り止めとの間に配置されていることを特徴とする。請求項2によれば、ピストンが往復移動する際に、突起部又は溝の案内面はシリンダボアから流出するブローバイガス及び潤滑油を直接受け止め、潤滑油を効率良く収集することができる。
請求項3は、前記突起部又は溝の案内面は前記ヘッド部側を頂点とする湾曲面によって形成されていることを特徴とする。請求項3によれば、収集した潤滑油をヘッド部と反対側に流れ易くすることができるとともに、潤滑油を斜板の回転方向側と反回転方向側との両側からシューへ供給することができ、シューの潤滑を効率良く行なうことができる。
請求項4は、前記突起部又は溝の案内面は前記ピストンの下死点位置から上死点位置への移動時に前記シリンダボアから漏洩するブローバイガス及び潤滑油を受け止め、収集することを特徴とする。請求項4によれば、ブローバイガスの漏洩方向及び潤滑油の流出方向と突起部又は溝の案内面の移動方向とが対向する形態となるため、突起部又は溝の案内面とブローバイガスとの衝突作用が速やかに行われ、潤滑油を効率よく収集することができる。
請求項5は、前記シュー保持部の側面に潤滑油の案内部を形成し、前記案内部に前記突起部又は溝の案内面を接続したことを特徴とする。請求項5によれば、突起部又は溝の案内面により収集された潤滑油をシュー側に迅速、かつ確実に供給することができる。
本願発明は、シリンダボアから漏洩するブローバイガス及び潤滑油を効率良く収集し、潤滑油をシュー側へ迅速に供給することができるので、シューに対する潤滑性能を大きく向上させることができる。
第1の実施形態を示す可変容量型斜板式圧縮機の断面正面図である。 ピストンの正面図である。 ピストンの平面図である。 ピストンの側面図である。 第2の実施形態を示すピストンの正面図である。 ピストンの平面図である。 第3の実施形態を示すピストンの平面図である。 第3の実施形態の変形例を示すピストンの平面図である。 (イ)、(ロ)はそれぞれ他の実施形態を示すピストンの平面図である。 その他の実施形態を示すピストンの平面図である。 さらに、その他の実施形態を示すピストンの平面図である。
(第1の実施形態)
第1の実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。なお、本願明細書においては、便宜上、図1の正面図の左側を前方、右側を後方とし、図4の側面図の左側及び右側を側方として説明する。
図1において、可変容量型斜板式圧縮機(以下、単に圧縮機とする)の概要を説明する。圧縮機のハウジングは、シリンダブロック1と、シリンダブロック1の前端部に接合されたフロントハウジング2と、シリンダブロック1の後端部に接合されたリヤハウジング3とによって構成され、通しボルト4によって固定することにより、一体化されている。シリンダブロック1には、複数のシリンダボア5が形成され、シリンダブロック1及びフロントハウジング2により区画された空間は、クランク室6を形成している。また、リヤハウジング3には、吸入室7と吸入室7の周囲に配置された吐出室8が形成されている。
シリンダブロック1及びフロントハウジング2には、クランク室6の中央付近を貫通するように、駆動軸9が架設されている。駆動軸9は、フロントハウジング2の中央付近に設けたラジアル軸受10と、シリンダブロック1の中央付近に設けたラジアル軸受11により、回転可能に支持されている。また、駆動軸9の前部を支持するラジアル軸受10の前方には、駆動軸9の全周に亘って摺接する軸封機構12が備えられている。
軸封機構12は、リップシール部材及びリップシール部材を保持する保持金具から構成され、クランク室6内の冷媒ガスが、フロントハウジング2と駆動軸9の間から漏洩することを防止している。駆動軸9の前端は、動力伝達機構(図示せず)を介してエンジンあるいはモータ等の駆動源(図示せず)と連結されているが、前記動力伝達機構は、ベルト及びプーリーの組み合わせからなり、クラッチを介さずに、動力が常時伝達されている。
クランク室6において、駆動軸9にはラグプレート13が一体回転可能に固定されている。ラグプレート13の後方側において、駆動軸9には、可変容量機構を構成する斜板14が、駆動軸9の軸線方向へスライド可能及び傾動可能に遊嵌されている。斜板14に形成されたガイドピン15は、ラグプレート13に形成されたガイド孔16にスライド可能に嵌入され、ガイド孔16とともに、ヒンジ機構を構成している。従って、斜板14はヒンジ機構によってラグプレート13に連結され、駆動軸9との同期回転及び駆動軸9上での揺動が可能となる。
ラグプレート13とフロントハウジング2との間には、スラスト軸受17が介在し、また、スラスト軸受17を潤滑する潤滑流路18が形成されている。潤滑流路18は、その一端がクランク室6に開口し、他端がスラスト軸受17及び駆動軸9の前部を支持するラジアル軸受10を経て、軸封機構12に至る。また、潤滑流路18は駆動軸9の軸芯に穿設された軸孔流路(図示せず)を介して、シリンダブロック1の中心側に形成した軸受孔19に連通し、ラジアル軸受11を潤滑している。
駆動軸9におけるラグプレート13と斜板14との間には、コイルスプリング20が巻装されている。斜板14は、コイルスプリング20の付勢力により常に後方へ、即ち、斜板14の傾斜角度が減少する方向(斜板が立つ方向)へ押圧されている。なお、斜板14の傾斜角度とは、駆動軸9に直交する仮想面と斜板14の面とにより成す角度である。
斜板14の後方における駆動軸9には、サークリップ21が取り付けられている。サークリップ21の前方には、コイルスプリング22がサークリップ21と斜板14との間に位置するように、駆動軸9に巻装されている。コイルスプリング22はその前部が斜板14の後面と当接することにより、斜板14の最小傾斜角度の位置を規定している。また、コイルスプリング22は、圧縮機の最小容量運転から中間容量運転へ切り換わる時に、斜板14を傾斜する方向へ復帰させる機能を有する。
シリンダブロック1の各シリンダボア5には、片頭型のピストン23がそれぞれ摺動可能に収容され、ピストン23の中空状のヘッド部24は、シリンダボア5との間に、圧縮室25を区画形成する。各ピストン23のシュー保持部26は、一対のシュー27を介して斜板14の外周部を跨ぐ様にして、斜板14に連結されている。駆動軸9の回転に伴う斜板14の回転は、シュー27を介して、各ピストン23の前後方向の往復移動に変換される。なお、ピストン23の構成の詳細は後述する。
一方、シリンダブロック1の後部側は、弁座板、吸入弁及び吐出弁等からなる弁形成体28を介して、リヤハウジング3の前部側と接合されている。リヤハウジング3の中心側に形成した吸入室7は、弁形成体28に設けた吸入ポート29により、圧縮室25と連通している。また、リヤハウジング3の外周側に形成した吐出室8は、弁形成体28に設けた吐出ポート30により、圧縮室25と連通している。
吸入室7の冷媒ガスは、ピストン23が上死点位置から下死点位置へ移動することにより、吸入ポート29を介して圧縮室25内に吸入される。圧縮室25内に吸入された冷媒ガスは、ピストン23が下死点位置から上死点位置へ移動することにより圧縮され、所定の圧力に高められた状態で、吐出ポート30から吐出室8へ吐出される。
斜板14の傾斜角度は、斜板14の遠心力に起因する回転運動のモーメントと、ピストン23の往復慣性力によるモーメントと、冷媒ガスの圧力によるモーメント等の、各モーメントの相互バランスに基づき決定される。冷媒ガスの圧力によるモーメントは、圧縮室25内の圧力と、ピストン23の前面に作用するクランク室6内の圧力との相関に基づいて発生するモーメントであり、クランク室6内の圧力変動に応じて、斜板14の傾斜角度を増大する方向又は減少する方向に作用する。
圧縮機では、クランク室6内の圧力を調節するため、例えば、電磁弁を備えた容量制御弁31がクランク室6と吐出室8とを繋ぐ給気通路32の途中に配設されている。容量制御弁31は、クランク室6内の冷媒ガスを調整して、冷媒ガスの圧力によるモーメントを変更し、斜板14の傾斜角度を、最小傾斜角度から最大傾斜角度の間において任意に設定することができる。
例えば、斜板14の最小傾斜角度は、容量制御弁31を開いて吐出室8の冷媒ガスをクランク室6内へ供給し、クランク室6内の圧力を高めることにより、得られる。また、斜板14の最大傾斜角度は、容量制御弁31を閉じ、クランク室6内の冷媒ガスを、クランク室6と吸入室7とを連通する抽気通路33から吸入室7へ流出させて、クランク室6内の圧力を下げることにより、得られる。容量制御弁31の操作により傾斜角度を変更された斜板14は、その傾斜角に応じてピストン23のストロークを変更し、吐出室8へ吐出する冷媒ガスの容量を変更する。
リヤハウジング3に形成された吸入ポート34は、図示しない外部冷媒回路に接続するとともに、吸入通路35を介して吸入室7に連通する。また、吸入通路35の途中には、吸入通路35の開度を調節する吸入絞り弁36が配置されている。なお、分岐路37はクランク室6側の給気通路32と吸入絞り弁36とを連通する。
図2〜図4は第1の実施形態によるピストン23の構成を示したものである。ピストン23はヘッド部24と、ヘッド部24から前方側のフロントハウジング2内に延在したシュー保持部26とから構成される。ヘッド部24は、後端部の外周に環状に形成された油掻き溝38及び、油掻き溝38よりも前方側に形成され、ピストン23の移動方向に平行な直線状の縦溝39を備えている。
シリンダボア5の内周面には、ブローバイガスの流通により、ブローバイガス中に含まれる潤滑油が多量に付着する。油掻き溝38は、ピストン23の往復運動時に、シリンダボア5の内周面に付着した潤滑油を掻き取り、自身の溝内に一時的に蓄えることができる。油掻き溝38及び縦溝39は、シリンダボア5の内周面と、ヘッド部24の外周面との微小な隙間を介して、連通しているため、油掻き溝38に蓄えられた潤滑油は、圧力差により縦溝39内に流入し、さらに、縦溝39からブローバイガスとともに、クランク室6内に流出する。クランク室6内に流出した潤滑油は、各軸受け及び摺動部の潤滑に用いられる。
シュー保持部26は、ヘッド部24よりも小径に形成された円弧状の背面40と、背面40からクランク室6の中心側に突出する一対の突出部42、43とを備えている。背面40は、フロントハウジング2の内周面に対向し、フロントハウジング2の周方向に延在している。一対の突出部42、43の間には、空間44が形成されている。突出部42、43は、空間44を形成する壁面にシュー座面45、46を有する。シュー座面45、46はそれぞれ一対のシュー27の球面部を嵌合、保持することによって、各シュー27の自由な方向の摺動を可能にしている。斜板14はその外周部を、空間44内の各シュー27の平面部の間に収容され、一対のシュー27によって摺動可能に挟持されている。
また、シュー保持部26の背面40の前端位置には、回り止め47、48が設けられている。回り止め47、48の外周面は、フロントハウジング2の内周面と接触する円弧面に形成され、その曲率半径は、フロントハウジング2の内周面と同一に設定されている。従って、回り止め47、48は、斜板14の回転による、ピストン23の回転を防止することができる。回り止め47、48の間には、一定の幅と深さを有する切欠部49がピストン23の往復移動方向に形成され、クランク室6と背面40との間におけるブローバイガスや潤滑油の流通を許容している。
背面40には、突起部50が立設されている。突起部50はヘッド部24と回り止め47、48との間に位置し、空間44と対応した背面40上の位置に、配設されている。突起部50は、図3に示すように、湾曲状に形成され、ヘッド部24側の位置を頂点として、ヘッド部24と反対側、即ちピストン23の前方側に延在し、背面40をフロントハウジング2の周方向に横断する形態で、延在している。また、突起部50の高さは、フロントハウジング2の内周面に接触しない高さに設定されている。突起部50において、ヘッド部24側と対向する壁面は、シリンダボア5から漏洩するブローバイガス及び潤滑油の案内面51を構成している。従って、案内面51は突起部50と同様に、ヘッド部24側を頂点としてヘッド部24と反対側に延在するとともに、背面40をフロントハウジング2の周方向に横断する形態で延在している。
案内面51は、ピストン23が往復移動する時、シリンダボア5から漏洩するブローバイガスと衝突してブローバイガス中に含有されるミスト状の潤滑油を分離して収集し、背面40上に貯留するとともに、油掻き溝38によって掻き取られ、シリンダボア5からブローバイガスと共に流出する潤滑油を受け止めて収集し、背面40上に貯留することができる。
突起部50の両端部は、シュー保持部26の両側面に突設された案内部52a、52bに接続されている。案内部52a、52bは、背面40から空間44に至る間に配設されている。ヘッド部24側と対向する案内部52a、52bの壁面は、案内面51と滑らかに連続するように、形成されている。従って、案内面51によって収集された潤滑油は、案内面51の湾曲面による移送効果も加わり、案内部52a、52bに円滑に、かつ迅速に移行する。案内部52a、52bに達した潤滑油は、空間44を形成する壁面を伝わり、シュー27と斜板14との接触部及びシュー27とシュー座面45、46との接触部に達する。このため、潤滑油はシュー保持部26の両側面方向、即ち斜板14の回転方向側及び反回転方向側から、シュー27の各接触部に効率よく供給される。
以上のように構成された第1の実施形態は、以下の作用、効果を有する。
圧縮機の運転中、ピストン23は斜板14の回転によって、シリンダボア5内を往復運動する。圧縮室25内の冷媒ガスは、シリンダボア5とピストン23との隙間を通り、ブローバイガスとしてシリンダボア5の前方側へ漏洩する(図3の矢印参照)。また、ブローバイガスに含有されるミスト状の潤滑油の一部は、シリンダボア5の内壁面に付着するが、ピストン23の油掻き溝38によって掻き取られ、縦溝39を介して、シリンダボア5の前方側へ流出する。
シリンダボア5から背面40上に漏洩したブローバイガスは、クランク室6へ直接流れること無く、案内面51に衝突する。案内面51に衝突したブローバイガスは、含有するミスト状の潤滑油を分離された後、クランク室6へ流出する。ブローバイガスから分離された潤滑油は、案内面51付近の背面40上に収集され、一時的に貯留される。
一方、油掻き溝38によって掻き取られ、ブローバイガスと共に背面40上に流出した潤滑油は、案内面51によって受け止められ、ブローバイガスから分離された潤滑油と共に、案内面51付近の背面40上に、一時的に貯留される。なお、背面40以外の位置でシリンダボア5から漏洩するブローバイガス及び潤滑油はクランク室6内へ直接流出する。本実施形態では、ブローバイガスが存在すれば、潤滑油の収集、貯留作用を十分発揮することができる。しかし、ピストン23が下死点位置から上死点位置へ移動する時は、ブローバイガスの漏洩方向及び潤滑油の流出方向と案内面51の移動方向とが、対向する形になるため、案内面51による潤滑油の収集、貯留作用を、特に顕著に発揮することができる。
背面40上に貯留された潤滑油は、案内面51の湾曲した頂点付近を境に背面40上を案内面51に沿ってシュー保持部26の両側面方向に流れ、案内部52a、52bに達する。潤滑油は、さらに案内部52a、52bにおけるヘッド部24側の壁面によって空間44側へ直接案内され、さらに空間44を形成する壁面を介して、シュー座面45、46及びシュー27に供給される。従って、背面40上に貯留された潤滑油は、斜板14の回転方向側と反回転方向側との両側から、各シュー座面45、46及びシュー27に確実に供給され、各シュー27の潤滑作用を効率良く行なうことができる。
本実施形態では、潤滑油を収集、貯留する案内面51が、空間44の領域に対応した背面40上で、潤滑対象となるシュー27の位置と最も近づくように対応させて、配設されるため、シリンダボアから漏洩するブローバイガス及び潤滑油を積極的に利用することができる。また、潤滑油を、短い距離で各シュー27側へ供給することができるため、シュー27の潤滑を効率良く行うことができるという利点がある。また、案内面51の形成は、背面40に突起部50を設けるのみであるため、ピストン23の軽量化を損なう恐れがない。
圧縮機の大容量運転時には、吐出室8からクランク室6への給気通路32が容量制御弁31により閉じられて、クランク室6への冷媒ガスの供給が停止又は抑制される。一方、吸入室7とクランク室6間の抽気通路33は連通しており、クランク室6から吸入室7へ、潤滑油を含んだ冷媒ガスが排出されて、潤滑油が不足しがちである。また、圧縮機の大容量運転時には、ピストン23のストロークが大きくなり、ピストン23と斜板14とを連結するシュー27には、小容量運転時よりも大きな負荷がかかり、より高い潤滑能力が必要とされる。しかし、本実施形態では、シリンダボア5から漏洩するブローバイガスを直接潤滑に利用しており、しかも大容量運転時にはピストン23のストロークが大きくなって、潤滑油を収集するために案内面51が移動する距離も大きくなる。このため、案内面51は小容量運転時よりも多くの潤滑油を収集、貯留することができ、負荷の大きい大容量運転時においても、シュー27の潤滑を十分に行なうことができる。
なお、本実施形態では、ピストン23が上死点位置から下死点位置へ移動する時、クランク室6内のミスト状の潤滑油を含有する冷媒ガス及び、回り止め47、48によってフロントハウジング2の内周面から掻き取られた潤滑油が、切欠部49を通り抜ける。切欠部49から背面40上に達した潤滑油は、突起部50の前方側の壁面に衝突し、背面40上に貯留される。突起部50の前方側の壁面は、凹部形状になっているため、潤滑油はシュー保持部26の両側面方向に流れ難いが、ある程度の量が貯留された時や、ピストン23が下死点位置から上死点位置へ移動する時などに一部の潤滑油が背面40の両側に流れ、シュー27の潤滑に寄与することが可能である。
(第2の実施形態)
図5及び図6に示す第2の実施形態は、第1の実施形態におけるピストン23のシュー保持部26の構成を変更したもので、第1の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第2の実施形態におけるピストン23のシュー保持部53は、背面40からクランク室6の中心側に延びる、一対の突出部54、55を備えている。突出部54、55の間には、斜板14の外周部を収容する空間56が形成されている。突出部55の外周側には、フロントハウジング2の内周面に接触する回り止め47、48から、ヘッド部24側に延びる延長部57が形成されている。
延長部57は、フロントハウジング2の内周面に接触しないように、回り止め47、48よりも低い高さに設定され、空間56に対応した背面40上の位置まで、延出されている。ヘッド部24と対向する延長部57の壁面は、背面40の中央付近を頂点として、背面40の前方側に延びる湾曲面で形成され、シリンダボア5から漏洩するブローバイガス及び潤滑油のための、案内面58を構成する。また、延長部57は、シュー保持部53の側面方向に突出し、空間56と対応する位置に、ヘッド部24と対向する側壁59、60を備えている。側壁59、60は、案内面58の両終端部と滑らかに接続されている。
背面40には、案内面58に隣接して湾曲状の貯留溝61が穿設されている。貯留溝61は、案内面58によって収集された潤滑油を一時的に貯留する機能を有し、側壁59、60に沿って、シュー保持部53の側方に穿設された側方案内溝62、63に、滑らかに接続している。
第2の実施形態では、シリンダボア5から漏洩するブローバイガス及び潤滑油(図6の矢印参照)を案内面58によって受け止め、収集した潤滑油を貯留溝61に流し、一端貯留する。貯留溝61の潤滑油は、シュー保持部53の両側面方向に流れ、側方案内溝62、63から、空間56を形成する壁面を介して、シュー座面45、46及びシュー27に供給される。従って、第2の実施形態は、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(第3の実施形態)
図7は本願発明の第3の実施形態を示したものである。なお、第3の実施形態は第1の実施形態に新規な構成を付加したものであるため、第1の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第3の実施形態は、背面40に、第1の実施形態に示した湾曲状の案内面51を備えた突起部50と、突起部50を前方に反転した形状の他の突起部64とを並設している。突起部64は回り止め47、48と間隔を開けて配設され、湾曲状の案内面65が回り止め47、48及び切欠部49に対向するように形成されている。案内面65の両端部は、背面40上を突起部50の両端位置まで、前方側から後方側に湾曲して延び、第1の実施形態のように、シュー保持部26の側面に形成した案内部52a、52b(図2及び図4参照)の前方側の壁面に接続している。
第3の実施形態では、案内面51は、第1の実施形態と同様に、圧縮機の運転中、特にピストン23が下死点位置から上死点位置へ移動する時、シリンダボア5から漏洩するブローバイガス及び潤滑油(図7の左向き矢印参照)を受け止めて、背面40上に、潤滑油を収集、貯留する作用を行なう。
一方、ピストン23が上死点位置から下死点位置へ移動する時、クランク室6内のミスト状の潤滑油を含有する冷媒ガスが、切欠部49を通り抜け、背面40上に流入する(図7の右向き矢印参照)。また、回り止め47、48によってクランク室6の内周面から掻き取られた潤滑油が、切欠部49から背面40上に流れ込む(図7の右向き矢印参照)。切欠部49を通り、背面40上に流入する冷媒ガスは、案内面65と衝突することにより、含有するミスト状の潤滑油が分離される。この分離された潤滑油及びクランク室6の内周面から掻き取られ、背面40上に流入した潤滑油は、案内面65により収集され、背面40上に一時的に貯留される。背面40上に貯留された潤滑油は、案内面65に沿って後方側に流れ、案内部52a、52b(第1の実施形態の図2及び図4参照)に達する。
潤滑油は、さらに案内部52a、52bの前方側の壁面を伝わって、空間44を形成する壁面側へ直接案内され、シュー座面45、46及びシュー27に供給される(第1の実施形態の図2及び図4参照)。従って、第3の実施形態では、ピストン23の往復移動に伴い、シリンダボア5から漏洩するブローバイガス及び潤滑油と、クランク室6内の冷媒ガス及び潤滑油との双方を積極的に利用することができるので、シュー27の潤滑性能をより一層高めることができる。
図8は、第3の実施形態の変形例を示したもので、太鼓型に形成した突起部66が、背面40上に立設されている。突起部66は、ピストン23の後方に湾曲上に張り出した案内面67と、前方に湾曲状に張り出した案内面68とを備えている。案内面67は、シリンダボア5から漏洩するブローバイガス及び潤滑油(図8の左向き矢印参照)を受け止めて、背面40上に潤滑油を収集、貯留することができる。案内面68は、切欠部49を通り抜け、背面40上に流入する冷媒ガス及び潤滑油(図7の右向き矢印参照)を受け止めて、背面40上に、潤滑油を収集、貯留することができる。従って、図8の変形例は、第3の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
本願発明は、前記した各実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、次のように実施することができる。なお、第1の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
(1)図9(イ)に示した実施形態は、第1の実施形態における突起部50の形状を変更したものである。シュー保持部26の背面40に立設した突起部69は、ヘッド部24側に突出するように屈曲した、楔形状に形成されている。突起部69は、背面40において、ヘッド部24側の中央部を頂点として、ヘッド部24と反対側におけるシュー保持部26の両側面方向へ向けて、直線的に傾斜した案内面70を備えている。案内面70は、シリンダボア5から漏洩するブローバイガス及び潤滑油(左向き矢印参照)を受け止めて、背面40上に、潤滑油を収集、貯留することができ、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(2)図9(ロ)に示した実施形態は、第1の実施形態における突起部50の形状を変更したものである。シュー保持部26の背面40に立設した突起部71は、シュー保持部26の左側側方(図9(ロ)の上側)のヘッド部24に近い位置から右側側方(図9(ロ)の下側)の回り止め47、48に近い位置に至る、直線的な傾斜部材で構成されている。ヘッド部24と対向する突起部71の後方側傾斜壁面は、案内面72を構成し、回り止め47、48と対向する突起部71の前方側傾斜壁面は、案内面73を構成する。
案内面72は、シリンダボア5から漏洩するブローバイガス及び潤滑油(左向き矢印参照)を受け止めて、背面40上に潤滑油を収集、貯留する。案内面72側に貯留された潤滑油は、案内面72に沿ってシュー保持部26の右側側方に案内され、シュー座面45、46及びシュー27へ供給される。
また、案内面73は、切欠部49を通り抜け、背面40上に流入する冷媒ガス及び潤滑油(右向き矢印参照)を受け止め、背面40上に潤滑油を収集、貯留することができる。案内面73側に貯留した潤滑油は、シュー保持部26の左側側方に案内され、シュー座面45、46及びシュー27へ供給される。
従って、図9(ロ)に示した実施形態は、第1の実施形態及び第3の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(3)図10に示した実施形態は、図9(イ)の実施形態に示した突起部69の形態を変更したものである。背面40上には、短い長さの斜状突部74を複数組み合わせて構成された、突起部75が立設されている。斜状突部74は、ヘッド部24側の背面40の中央部から、ヘッド部24と反対側のシュー保持部26の左側側面に向けて、傾斜して並ぶように3箇所配置され、それぞれ部分的に重なるように、配設されている。また、シュー保持部26の右側側面に向けて、背面40の中央部を通る線(図示せず)に対して対象となるように、斜状突部74が3箇所配設されている。従って、突起部75は全体として楔型に形成されている。
ヘッド部24と対向する各斜状突部74の壁面は、シリンダボア5から漏洩するブローバイガス及び潤滑油(左向き矢印参照)を受け止める案内面76を構成している。各斜状突部74は、部分的に重ねて配置されているため、案内面76は、ブローバイガス及び潤滑油を前方へ逃すこと無く収集し、背面40上に潤滑油を一時的に貯留することができる。即ち、図9(イ)の実施形態が、連続する傾斜面により案内面70を構成したものであるのに対し、図10の実施形態は、断続する傾斜面により案内面76を構成したもので、図9(イ)の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、図10のように、案内面76を断続的に構成する方法は、図2〜図9に示した各実施形態において応用することが可能である。
(4)図11に示した実施形態は、第1の実施形態に示した突起部50を変更し、背面40上に、背面40の中央部を頂点として、シュー保持部26の前方の両側面方向に延びる、湾曲状の溝77を形成したものである。溝77において、ヘッド部24側に向く壁面が、案内面78を構成する。案内面78は、シリンダボア5から漏洩するブローバイガス及び潤滑油(左向き矢印参照)を受け止めることができ、案内面78によって収集された潤滑油は、溝77内に一時的に貯留することができる。従って、図11の実施形態は、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(5)第1の実施形態及び図9の各実施形態は、案内面51、70、72に沿って、潤滑油の貯留溝を形成した構成とすることができる。また、図7及び図8の実施形態は、ヘッド部24と対向する案内面51、67及び、回り止め47、48と対向する案内面65、68の双方に、案内面65、68に沿った潤滑油の貯留溝を形成する構成とすることができる。
(6)(5)の変更例は、各案内面51、65、67、68、70、72に沿った貯留溝の代わりに、背面40から空間44に貫通する、1又は複数の貫通孔を形成しても良い。また、貯留溝と、1又は複数の貫通孔とを組み合わせた構成とすることができる。また、第2の実施形態は、貯留溝61に、空間56と貫通する1又は複数の貫通孔を形成しても良い。
(7)各実施形態において、背面40は、ヘッド部24と同一径の円弧面で形成しても良い。
(8)前記各実施形態におけるピストン23は、片頭ピストンを用いた圧縮機について説明したが、本願発明は、両頭式ピストンを用いた圧縮機においても実施することができる。
(9)前記各実施形態では、可変容量型斜板式圧縮機において実施した例を示したが、本願発明は、固定容量型斜板式圧縮機においても実施することができる。
1 シリンダブロック
2 フロントハウジング
3 リヤハウジング
5 シリンダボア
6 クランク室
14 斜板
23 ピストン
24 ヘッド部
26、53 シュー保持部
27 シュー
38 油掻き溝
39 縦溝
40 背面
42、43、54、55 突出部
44、56 空間
45、46 シュー座面
47、48 回り止め
49 切欠溝
50、64、66、69、71、75 突起部
51、58、65、67、68、70、72、73、76、78 案内面
52a、52b 案内部
57 延長部
61 貯留溝
62、63 側方案内溝
74 斜状突部
77 溝

Claims (5)

  1. ハウジング内部に形成されたシリンダボア内を摺動するヘッド部と、前記ヘッド部から前記ハウジング内に延在するシュー保持部とを有し、前記シュー保持部には、前記ハウジングの内周面に対向し、周方向に延在する背面と、一対のシューを嵌合、保持するシュー座面とが形成され、前記シリンダボアから前記背面に流出した潤滑油を前記シューの潤滑に利用するように構成された、斜板式圧縮機のピストンにおいて、
    前記背面に、前記ヘッド部と対向する案内面を備えた突起部又は溝を設け、前記案内面は、前記ヘッド部側から前記ヘッド部と反対側に向けて周方向に沿って延在し、前記背面上の潤滑油を前記突起部又は溝の案内面によって前記シュー側に導くことを特徴とする斜板式圧縮機のピストン。
  2. 前記シュー保持部には、前記ハウジングの内周面に接する前記ピストンの回り止めを設け、前記突起部又は溝が前記ヘッド部と前記回り止めとの間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の斜板式圧縮機のピストン。
  3. 前記突起部又は溝の案内面は前記ヘッド部側を頂点とする湾曲面によって形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の斜板式圧縮機のピストン。
  4. 前記突起部又は溝の案内面は前記ピストンの下死点位置から上死点位置への移動時に前記シリンダボアから漏洩するブローバイガス及び潤滑油を受け止め、収集することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の斜板式圧縮機のピストン。
  5. 前記シュー保持部の側面に潤滑油の案内部を形成し、前記案内部に前記突起部又は溝の案内面を接続したことを特徴する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の斜板式圧縮機のピストン。
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