JP3094841B2 - 斜板式圧縮機の油ポンプ装置 - Google Patents

斜板式圧縮機の油ポンプ装置

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JP3094841B2 JP07106569A JP10656995A JP3094841B2 JP 3094841 B2 JP3094841 B2 JP 3094841B2 JP 07106569 A JP07106569 A JP 07106569A JP 10656995 A JP10656995 A JP 10656995A JP 3094841 B2 JP3094841 B2 JP 3094841B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、貯留油による強制潤滑
方式を採用した斜板式圧縮機の油ポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】既に実施されている斜板式圧縮機の強制
潤滑機構は、要部のみを示した図６から理解されるよう
に、シリンダブロック２の後端を弁板４を介して閉塞す
るリヤハウジング６に有底状のポンプ室２０が配設さ
れ、該ポンプ室２０にはトロコイド歯形をもつ外歯車２
１ａ及び内歯車２１ｂからなる内接歯車ポンプ２１（以
下、単にポンプという）が収納されている。外歯車２１
ａは図示しない斜板を支持した駆動軸９の後端にキー等
を介して連結されており、所要の偏心量を与えられて該
外歯車２１ａと噛合する内歯車２１ｂは、僅かに遅れを
伴いながら同一方向に従動回転するものである。ポンプ
室２０の底壁で形成される一方の側壁にはポンプ室２１
の作用空間とそれぞれ対応した開口を有する吸込み室２
２及び吐出し室２３が隔設され、吸込み室２２は汲上げ
通路２４を介して図示しない油槽に連通されるととも
に、吐出し室２３は駆動軸９の軸心に沿設された給油路
２５の後端開口と連なり、該給油路２５の延在部分はさ
らに分岐路を経由して斜板のボス部を挟持するスラスト
軸受部に開口されている。
【０００３】したがって、駆動軸９の回転によりポンプ
２１が作動を開始すると、油槽内の貯留油は汲上げ通路
２４及び吸込み室２２を経てポンプ２１の作用空間に吸
込まれ、同作用空間の容積変化に伴って吐出された潤滑
油は、吐出し室２３から給油路２５を介してスラスト軸
受部並びに斜板の摺動界域へと供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにポンプ
２１はポンプ室２０の両側壁間において回転するため、
ポンプ室２０の側壁とポンプ２１の側面との間にはポン
プ２１の回転を許容するに足る程度の軸方向遊隙Ｃが与
えられている。したがって、低速回転域での圧縮機の起
動時に、油の吸込み不良による潤滑不足が各部に焼付き
や異常摩耗を生じさせるといった不具合がある。すなわ
ち、圧縮機の起動時、油槽とポンプ室２０とを連通して
いる吸込み室２２及び汲上げ通路２４には冷媒ガスが充
満しているため、起動直後油槽から潤滑油を吸上げるた
めに、ポンプ２１は真空ポンプの役割を果して上記吸込
み室２２及び汲上げ通路２４内の圧力を吸上げ可能なレ
ベルまで低下させる必要がある。ところが、上述した従
来の油ポンプ装置では、ポンプ２１とポンプ室２０との
間に存在する軸方向遊隙Ｃを介して、吐出し室２３側の
吐出ガス流体の一部が吸込み室２２側へ短絡することに
なるため、その分汲上げ通路２４を含む吸込み経路の負
圧化が妨げられて摺動各部への潤滑油の供給遅れが生じ
る。
【０００５】本発明は、吸込み経路の負圧化の助成と、
軸方向遊隙の液体封止とにより、圧縮機の起動時におけ
るポンプの速やかな作動開始を図ることを、解決すべき
技術課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の油ポンプ装置は、前後に複数のボアを並設し
て結合部分に斜板室を形成した対のシリンダブロック
と、両シリンダブロックの中心軸孔に嵌挿支承された駆
動軸と、斜板室内の該駆動軸に装着された斜板と、該斜
板にシューを介して係留し前後のボア内を直動するピス
トンと、斜板室を避回する吸入通路と接続された吸入室
を内方域に形成し、かつ弁板を介して上記シリンダブロ
ックの両外端を閉塞するハウジングと、上記斜板室の下
方に連設された油槽とを備え、上記駆動軸と共動するト
ロコイドポンプにより油槽内の貯留油を摺動各部へ供給
するようにした斜板式圧縮機において、上記ハウジング
の内端面に隔壁により上記吸入室と区画された有底状の
ポンプ室を設けて上記ポンプを収納し、該ポンプの拡大
側空間と対応する開口を有して槽内貯留油に連なる吸込
み室を、導通路を介して上記吸入室と連通せしめたこと
を特徴としている。
【０００７】好適に態様において、上記導通路は上記隔
壁に貫設されている。好適に態様において、上記導通路
はポンプ室と対向する弁板上に刻設されている。請求項
４記載の油ポンプ装置は、前後に複数のボアを並設して
結合部分に斜板室を形成した対のシリンダブロックと、
両シリンダブロックの中心軸孔に嵌挿支承された駆動軸
と、斜板室内の該駆動軸に装着された斜板と、該斜板に
シューを介して係留し前後のボア内を直動するピストン
と、斜板室を避回する吸入通路と接続された吸入室を内
方域に形成し、かつ弁板を介して上記シリンダブロック
の両外端を閉塞するハウジングと、上記斜板室の下方に
連設された油槽とを備え、上記駆動軸と共動するトロコ
イドポンプにより油槽内の貯留油を摺動各部へ供給する
ようにした斜板式圧縮機において、上記ハウジングの内
端面に隔壁により上記吸入室と区画された有底状のポン
プ室を設けて上記ポンプを収納し、該ポンプの拡大側空
間と個別に対応する開口を有してそれぞれの汲上げ通路
により槽内貯留油に連なる主及び副吸込み室を設け、該
副吸込み室を導通路を介して上記吸入室と連通せしめる
とともに、該副吸込み室に連なる汲上げ通路の端末を起
動時における槽内貯留油の上層位に開口させたことを特
徴としている。
【０００８】
【作用】請求項１、２及び３記載の油ポンプ装置では、
圧縮機が起動されると、圧縮仕事の開始により吸入室は
平衡圧力から直ちに吸入圧力へと移行するが、細隙を介
した導通によって厳密には吸入圧力雰囲気に存在すると
はいえ、吸入系との積極的な連通を断たれている斜板室
は、ブローバイガスの影響も加わって吸入室との間には
相応の圧力差が生じる。このため、貯留油の油面にはか
かる斜板室の圧力が直接的に作用し、一方、ポンプと油
槽とを結ぶ吸込み室及び汲上げ通路には、導通路を介し
て降圧した吸入室の吸引力が作用して実質的に吸込み経
路の負圧化が助成される。
【０００９】したがって、比較的低速回転の起動であっ
ても油槽内の貯留油はきわめて短時間にポンプに到達
し、流入した潤滑油はポンプ室側壁との間の許容遊隙内
に浸入して同遊隙を素早く液体封止する結果、ポンプの
吸入効率は一挙に向上されて、その後の正常な運転の継
続が確保される。とくに請求項３記載の油ポンプ装置で
は、吸込み室と導通路がポンプの作用空間を介して連通
する構成をとり得るため、許容遊隙の液体封止をさらに
素早く行うことができる。
【００１０】請求項４記載の油ポンプ装置では、導通路
を介した吸入室との連通により起動直後の潤滑油は専ら
副吸込み室を経由してポンプに吸入されるが、潤滑油に
よる許容遊隙の液体封止によってポンプの吸入効果が一
挙に向上されると、主吸込み室を経由した吸入も併せて
開始される。その後正常なポンプ運転の継続に伴って油
槽内の貯留油レベルがある程度低下すると、副吸込み室
に連なる汲上げ通路の端末開口は油面上に露出し、この
時点で副吸込み室を経由する潤滑油の吸入は完全に停止
される。つまりポンプが正常な運転状態に移行したのち
は、導通路から吸入室へと漏洩する無用な潤滑油の流出
が自動的に断たれるので、吐出冷媒ガス中の混在油量が
良好に抑制される。
【００１１】
【実施例】以下、図１及び実質的に変るところのない図
６に基づいて本発明の実施例を具体的に説明する。図１
は両頭型斜板式圧縮機の全容を示すもので、前後に対設
されたシリンダブロック１、２の両外端は弁板３、４を
介してフロント及びリヤハウジング５、６により閉塞さ
れている。シリンダブロック１、２の結合部分には斜板
室７が形成され、その下方には潤滑油貯留用の油槽８が
連設されるとともに、該シリンダブロック１、２には該
斜板室７を避回する吸入通路１５が設けられている。ま
た、シリンダブロック１、２の中心軸孔に挿嵌支承され
た駆動軸９には、斜板１０が装着されて前後のスラスト
軸受１１により挟持され、該斜板１０にはシュー１４を
介して複数のボア１２内を直動する両頭形のピストンが
係留されている。
【００１２】両ハウジング５、６内の外方域には吐出室
１６、１７が形成され、同内方域には上記吸入通路１５
に接続された吸入室１８、１９が形成されるとともに、
リヤハウジング６の内端面中心部には隔壁２７によって
該吸入室１９と区画された有底状のポンプ室２０が設け
られ、該ポンプ室２０には駆動軸９の後端部に連結され
た外歯車２１ａと、これに噛合従動する内歯車２１ｂと
からなるトロコイドポンプ２１（以下、単にポンプとい
う）が収納されている。
【００１３】そしてポンプ室２０の後側壁にはポンプ２
１の作用空間と連通する吸込み室２２及び吐出し室２３
が隔設されている。この吸込み室２２は、弁板４及びシ
リンダブロック２に穿設された汲上げ通路２４を介して
槽内貯留油と連通され、一方、吐出し室２３は駆動軸９
の軸心に沿設された給油路２５の後端開口と連なり、該
給油路２５の延在部分はさらに分岐路２６を経て上記ス
ラスト軸受１１部に開口されている。
【００１４】以下、本実施例の要部をなす構成を図２及
び図３を参照しながらさらに詳しく説明する。図２はポ
ンプ室２０の後側壁２０ａに開口する吸込み室２２及び
吐出し室２３の形態を示すもので、吸込み室２２の開口
２２ａは、矢印方向へ回転するポンプ２１の拡大側空間
Ｌと対応するよう湾曲状に形成され、これよりさらに下
方に延在して上記汲上げ通路２４と接続する連通部２２
ｂが併設されている。一方、吐出し室２３の開口２３ａ
は、回転するポンプ２１の縮小側空間Ｒと対応するよう
これも湾曲状に形成され、上記吸込み室２２と同様さら
に下方に延在して、駆動軸９後端に開口する給油路２５
と接続する連通部２３ｂが併設されている。
【００１５】３０は、上記吸込み室２２と上記吸入室１
９とを局部的に連通する導通路で、該導通路３０は吸込
み室２２の開口２２ａからポンプ室２０の後側壁２０ａ
及び隔壁２７内の同周壁２０ｂに沿って延び、さらに隔
壁２７の端面に設けられた切欠き３０ａを介して吸入室
１９に連なっている。なお、図２、図３に鎖線で示す導
通路３０Ａは、上記導通路３０をポンプ室２０と対向す
る弁板４上へ移換した変形例であり、この場合はポンプ
２１の拡大側空間Ｌを介して吸込み室２２と吸入室１９
とが連通される。
【００１６】本実施例は上述のように構成されており、
圧縮機と共にポンプ２１が起動されると、圧縮仕事の開
始により吸入室１８、１９は平衡圧力から直ちに吸入圧
力へと移行（低下）するが、駆動軸９周辺の細隙を介し
た導通によって一応吸入雰囲気に存在するとはいうもの
の、吸入通路１５との積極的な連通を断たれている斜板
室７は、ブローバイガスの影響も加わって上記吸入室１
８、１９との間に相応の圧力差が生じる。このため、貯
留油の油面にはかかる斜板室７内の圧力が直接的に作用
し、一方、ポンプ２１と油槽８とを結ぶ吸込み室２２及
び汲上げ通路２４からなる吸込み経路には、導通路３０
を介して降圧した吸入室１９の吸引力が作用して、これ
がポンプ作用による該吸込み経路の初期の負圧化を絶妙
に助成する。
【００１７】したがって、比較的低速回転の起動であっ
ても油槽８内の貯留油はきわめて短時間にポンプ２１に
到達し、流入した潤滑油はポンプ室２０との間の許容遊
隙Ｃ内に浸入して同遊隙Ｃを素早く液体封止するので、
ポンプ２１の吸入効率は一挙に向上されて、その後の正
常な運転の継続が確保される。図４及び図５は本発明の
他の実施例を示すもので、本実施例における吸込み室
は、主吸込み室２２１と副吸込み室２２２とに分断さ
れ、各吸込み室２２１、２２２には前実施例と同様、ポ
ンプ２１の拡大側空間Ｌと個別に対応する湾曲状の開口
２２１ａ、２２２ａと、それより下方に延在し各汲上げ
通路２４１、２４２と接続する連通部２２１ｂ 、２２
２ｂが併設されている。そして主吸込み室２２１に連な
る汲上げ通路２４１は、図１の汲上げ通路２４にみられ
るように、その端末が槽内貯留油の下層位に開口され、
一方、副吸込み室２２２に連なる汲上げ通路２４２の端
末は、同４に示すごとく起動時における槽内貯留油の上
層位に開口されている。なお、３００は、副吸込み室２
２２と吸入室１９と連通する導通路であって、その具体
的構成に関しては図２及び図３に示す導通路３０と全く
変るところはないので、詳しい説明は省略する。
【００１８】したがって、導通路３００を介した吸入室
１９との連通に基づく負圧化の促進により、起動直後の
潤滑油は専ら汲上げ通路２４２及び副吸込み室２２２を
経由してポンプ２１に吸入されるが、上述のように流入
した潤滑油が許容遊隙Ｃの液体封止を完了してポンプ２
１の吸入効率が一挙に向上されると、汲上げ通路２４１
及び主吸込み室２２１を経由した吸入も併せて開始され
る。その後正常なポンプ運転の継続に伴って油槽８内の
貯留油レベルがある程度低下すると、汲上げ通路２４２
の端末開口は油面上に露出し、この時点で副吸込み室２
２２を経由する潤滑油の吸入は完全に停止される。
【００１９】つまりポンプ２１が正常な運転状態に移行
したのちは、導通路３００から吸入室１９へと漏洩する
無用な潤滑油の流出が自動的に断たれるので、吐出冷媒
ガス中の混在油量の増加が良好に抑制される。
【００２０】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明は、ポンプ
の作用空間と槽内貯留油とを結ぶ吸込み経路を導通路に
よって吸入室と連通し、起動時における吸入室の圧力降
下を利用して、ポンプ作用による吸込み経路の負圧化を
助成するとともに、流入した潤滑油によりポンプの軸方
向遊隙を素早く液体封止して、ポンプの吸入効果を一挙
に向上させるようにしたものであるから、とくに低速回
転域での起動時に生じやすいポンプの作動不良、ひいて
は摺動各部の潤滑不足を確実に解消させることができ
る。
【００２１】また、上記吸込み経路を主、副の２経路に
分断し、導通路によって吸入室と連通する副吸込み経路
を、貯留油レベルの低下に基づいて無能化すべく構成し
たものでは、無用な潤滑油の機外流出を抑えることによ
り、冷凍回路における熱交換効率の低下を防止する効果
を付随する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置を備えた斜板式圧縮機の一実施例を
示す断面図。
【図２】ポンプ室及び吸込み室を示す側面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】本発明の他の実施例を示す要部の断面図。
【図５】他の実施例に係るポンプ室及び吸込み室を示す
側面図。
【図６】従来圧縮機の要部を示す断面図。
【符号の説明】
４は弁板、６はハウジング、７は斜板室、８は油槽、９
は駆動軸、１９は吸入室、２０はポンプ室、２１はトロ
コイドポンプ、２２は吸込み室、２４は汲上げ通路、３
０は導通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩藤 正憲 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04B 27/08 F04B 39/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】前後に複数のボアを並設して結合部分に斜
    板室を形成した対のシリンダブロックと、両シリンダブ
    ロックの中心軸孔に嵌挿支承された駆動軸と、斜板室内
    の該駆動軸に装着された斜板と、該斜板にシューを介し
    て係留し前後のボア内を直動するピストンと、斜板室を
    避回する吸入通路と接続された吸入室を内方域に形成
    し、かつ弁板を介して上記シリンダブロックの両外端を
    閉塞するハウジングと、上記斜板室の下方に連設された
    油槽とを備え、上記駆動軸と共動するトロコイドポンプ
    により油槽内の貯留油を摺動各部へ供給するようにした
    斜板式圧縮機において、上記ハウジングの内端面に隔壁
    により上記吸入室と区画された有底状のポンプ室を設け
    て上記ポンプを収納し、該ポンプの拡大側空間と対応す
    る開口を有して槽内貯留油に連なる吸込み室を、導通路
    を介して上記吸入室と連通せしめたことを特徴とする斜
    板式圧縮機の油ポンプ装置。
  2. 【請求項２】上記導通路が上記隔壁に貫設されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の油ポンプ装置。
  3. 【請求項３】上記導通路が上記ポンプ室と対向する弁板
    上に刻設されていることを特徴とする請求項１記載の油
    ポンプ装置。
  4. 【請求項４】前後に複数のボアを並設して結合部分に斜
    板室を形成した対のシリンダブロックと、両シリンダブ
    ロックの中心軸孔に嵌挿支承された駆動軸と、斜板室内
    の該駆動軸に装着された斜板と、該斜板にシューを介し
    て係留し前後のボア内を直動するピストンと、斜板室を
    避回する吸入通路と接続された吸入室を内方域に形成
    し、かつ弁板を介して上記シリンダブロックの両外端を
    閉塞するハウジングと、上記斜板室の下方に連設された
    油槽とを備え、上記駆動軸と共動するトロコイドポンプ
    により油槽内の貯留油を摺動各部へ供給するようにした
    斜板式圧縮機において、上記ハウジングの内端面に隔壁
    により上記吸入室と区画された有底状のポンプ室を設け
    て上記ポンプを収納し、該ポンプの拡大側空間と個別に
    対応する開口を有してそれぞれの汲上げ通路により槽内
    貯留油に連なる主及び副吸込み室を設け、該副吸込み室
    を導通路を介して上記吸入室と連通せしめるとともに、
    該副吸込み室に連なる汲上げ通路の端末を起動時におけ
    る槽内貯留油の上層位に開口させたことを特徴とする斜
    板式圧縮機の油ポンプ装置。
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