JP4820269B2 - 往復動圧縮機 - Google Patents
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Description
上記往復動圧縮機においては、圧縮機の冷房負荷が大きい時はピストンがガスを圧縮する際のガス圧縮反力により駆動軸は支持部材から遠ざかる方向へ押圧され、駆動軸の一端面と支持部材の一端面との間に微小隙間が形成されるが、圧縮機の冷房負荷が小さい時は圧縮機の吐出容量が小さくなり、ガス圧縮反力が低減して駆動軸の一端面が支持部材の一端面に摺接する。クランク室から吸入室へのオイル流出が抑制されており、駆動軸の一端面と支持部材の一端面との摺接部は貧潤滑状態にあるので、小吐出容量運転が長時間に亙って継続されると、駆動軸の一端面と支持部材の一端面との摺接部に磨耗や焼き付きが発生する可能性がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、吐出室と吸入室とクランク室とピストンが配設された複数のシリンダボアとが内部に画成されたハウジングと、ハウジング内で延在しハウジングにより回転可能に支持された駆動軸と、駆動軸の回転をピストンの往復動に変換する変換機構とを備え、駆動軸の一端面は、ハウジング内に配設されてハウジングに固定された支持部材の一端面に摺接可能に対峙し、一端が前記一端面に開口し他端がクランク室に連通する孔が駆動軸に形成され、駆動軸の孔の前記一端に対峙する孔が前記支持部材に形成され、駆動軸の孔と支持部材の孔とはクランク室と吸入室との間の連通路の一部を形成し、吸入室からシリンダボアに吸入された冷媒を圧縮して吐出室に吐出する往復動圧縮であって、駆動軸の一端面と支持部材の一端面との摺接部の潤滑が良好な往復動圧縮機を提供することを目的とする。
本発明に係る圧縮機においては、駆動軸の孔の前記一端が支持部材の孔よりも大径に形成されているので、遠心分離され駆動軸の孔の周壁を伝って支持部材の孔へ向けて流れるオイルが、駆動軸の孔と支持部材の孔との間の段差部により支持部材の孔への流入を妨げられて、前記段差部に溜まる。段差部に溜まったオイルは、遠心力により駆動軸の一端面と支持部材の一端面との摺接部に供給されて、該部を潤滑する。従って、本発明により、クランク室から吸入室へのオイルの流出が抑制され、且つ駆動軸の一端面と支持部材の一端面との摺接部の潤滑が良好な往復動圧縮機が提供される。
駆動軸の孔の周壁を伝って流れるオイルが、遠心力により駆動軸の一端面と支持部材の一端面との摺接部に効率良く供給されるので、該部の潤滑が更に良好になる。
本発明の好ましい態様においては、往復動圧縮機は、駆動軸の前記一端面近傍の駆動軸外周側空間をクランク室に連通させる連通路を備える。
駆動軸の孔の周壁を伝って流れるオイルが、効率良く当該孔から排出されてクランク室に戻るので、吸入室へのオイルの流出を更に効果的に抑制できる。
上記構成によれば、新たなオイル戻し通路を設ける必要がないので、圧縮機構造の複雑化を防止できる。また、駆動軸の一端面と支持部材の一端面との摺接部を潤滑したオイルでラジアル軸受を潤滑できるので、ラジアル軸受の信頼性が向上する。
駆動軸の孔の周壁を伝って流れるオイルが、駆動軸の孔内へ突出した支持部材の孔近傍部位と駆動軸の孔の周壁との間の環状隙間を介して、駆動軸の一端面と支持部材の一端面との摺接部に案内されるので、前記摺接部の潤滑が良好に維持され、圧縮機の信頼性が向上する。
クランク室と吸入室との間の連通路の、支持部材よりも下流側の部位に貯留されたオイルをクランク室に戻すことができるので、クランク室から吸入室へのオイルの流出を更に効果的に抑制できる。
低負荷領域での吐出容量抑制状態でもオイルが効果的に駆動軸の一端面と支持部材の一端面との摺接部に供給されるので、当該摺接部の良好な潤滑が維持され、圧縮機の信頼性が向上する。
絞りは小孔なので、吸入室へのオイルの流出を更に効果的に抑制できる。
上記構成によれば、吸入室容量が増加するので、吸入圧脈動が低減する。
シリンダブロック101とフロントハウジング102とによって画成されるクランク室105内を横断して、駆動軸106が配設されている。駆動軸106は斜板107に挿通されている。斜板107は、駆動軸106に固定されたロータ108と連結部109を介して結合し、駆動軸106により傾角可変に支持されている。ロータ108と斜板107との間に、斜板107を最小傾角へ向けて付勢するコイルバネ110が配設されている。斜板107を挟んでコイルバネ110の反対側に、最小傾角状態にある斜板107を傾角増大方向へ付勢するコイルバネ111が配設されている。
駆動軸106は、ラジアル軸受113、114、スラスト軸受115、支持部材116により、ラジアル方向及びスラスト方向に支持されている。
マフラ121を吐出室120に連通させる連通路123が、シリンダブロック101とバルブプレート103とリアハウジング104とに亙って形成されている。マフラ121と連通路123とは、吐出室120と吐出ポート122aとの間で延在する吐出通路を形成しており、マフラ121は当該吐出通路の途上に配設された拡張空間を形成している。
マフラ121の入口を開閉する逆止弁200がマフラ121内に配設されている。逆止弁200は、可変容量斜板式圧縮機100が最小吐出容量で運転されている時にマフラ121の入口を閉じ、車両空調装置への冷媒循環を遮断して、不要な空調が行なわれるのを防止する。
駆動軸106に形成された孔106aの一端106a’は駆動軸106の一端面106bに開口し、支持部材116の孔116aに対峙している。駆動軸の孔106aの一端106a’は、支持部材の孔116aよりも大径に形成されている。孔106aの一端106a’に、支持部材の一端面116bへ向けて拡径する漏斗状斜面106cが形成されている。
駆動軸の孔106aの他端106a”は駆動軸106の周側面に開口し、シリンダブロックのセンター孔101cを介してクランク室105に連通している。
支持部材の孔116aは駆動軸の孔の一端106a’に対峙すると共にシリンダブロックに形成された空間126に連通している。支持部材116の一端面116bは後述する駆動軸外周側空間127に接しており、一端面116bに対峙する他端面は空間126に接している。
車両空調装置を作動させると、容量制御弁300のソレノイドに電流が流れ、連通路125が遮断される。クランク室105内のガスは、クランク室105と吸入室119との間の連通路を介して吸入室119へ流出するので、クランク室105の内圧が低下して吸入室119の内圧と同等になり、斜板107の傾角が増加し、ピストン117のストロークが増加する。吐出室120の内圧が増加し、逆止弁200の前後差圧が所定値を超えると、逆止弁200が開弁してマフラ121の入口を開放する。吐出室120が連通路123と逆止弁200とを介してマフラ121に連通し、冷媒ガスは吐出ポート122aを通って車両空調装置へ循環する。
外部信号に基づいて容量制御弁300のソレノイドへの通電量が適正に制御され、連通路125の開度が適正に制御されて、可変容量斜板式圧縮機100の吐出容量が適正に制御される。
クランク室105には、ピストン117がガスを圧縮する際のブローバイガスが流入し、更に容量制御運転時には吐出室120内のガスも容量制御弁300を介して流入する。ガスはオイルを伴ってセンター孔101cを介して駆動軸の孔106aに流入する。孔106aの他端106a”から孔106aに流入したガスは孔106aの周壁に衝突し、駆動軸の回転による遠心力を受けてガスからオイルが分離され、孔106aの周壁に付着する。ガスは孔106aの一端106a’から支持部材の孔116aに流入し、更に空間126とオリフィス孔103cとを通って吸入室119へ流入する。
最小吐出容量でシリンダボア101aから吐出室120へ吐出された冷媒ガスは、容量制御弁300を含む吐出室120とクランク室105との間の連通路125と、クランク室105と、センター孔101cと、駆動軸の孔106aと、支持部材の孔116aと、空間126と、オリフィス孔103cと、吸入室119と、連通孔103aとを通ってシリンダボア101aに戻る内部循環回路を循環する。
クランク室105から吸入室119へのオイル流出を抑制すべく、クランク室105と吸入室119との間の連通路を駆動軸106に形成すると、駆動軸の一端面106bと支持部材の一端面116bとの摺接部は貧潤滑状態に成り易い。しかし可変容量斜板式圧縮機100においては、駆動軸の孔106aの一端106a’が支持部材116の孔116aよりも大径に形成されているので、駆動軸の孔106aの周壁を伝って支持部材の孔116aへ向けて流れるオイルが、駆動軸の孔106aの一端106a’と支持部材の孔116aとの間の段差部により、支持部材の孔116aへの流入を妨げられて、前記段差部に溜まる。前記段差部に溜まったオイルは、遠心力により駆動軸の一端面106bと支持部材の一端面116bとの摺接部に押し込まれ、該部を潤滑する。従って、可変容量斜板式圧縮機100においては、クランク室105から吸入室119へのオイルの流出が抑制され、且つ駆動軸の一端面106bと支持部材の一端面116bとの摺接部が良好に潤滑される。
駆動軸の孔106aから排出されて空間127へ流入したオイルが、空間127とクランク室105との間の連通路を通ってクランク室105に戻るので、吸入室119へのオイルの流出を更に効果的に抑制できる。
ラジアル軸受114と駆動軸106の外周面との間の隙間が、駆動軸外周側空間127とクランク室105との間の連通路を形成するので、新たなオイル戻し通路を設ける必要がなく、圧縮機構造の複雑化を防止できる。また、駆動軸の一端面106bと支持部材の一端面116bとの摺接部を潤滑したオイルでラジアル軸受114を潤滑できるので、ラジアル軸受114の信頼性が向上する。
駆動軸の孔106aの周壁を伝って流れるオイルが、効率良く当該孔から排出されてクランク室105に戻るので、吸入室105へのオイルの流出を更に効果的に抑制できる。
駆動軸の孔106aの周壁を伝って流れるオイルが、駆動軸の孔106a内へ突出した支持部材116の孔近傍部位116dと駆動軸の孔106aの周壁との間の環状隙間106eを介して、駆動軸の一端面106bと支持部材の一端面116bとの摺接部に案内されるので、前記摺接部の潤滑が良好に維持され、圧縮機の信頼性が向上する。
更にラジアル軸受114を滑り軸受114’とし、シリンダブロック101に形成した連通路129を介して、駆動軸外周側空間127の下部に溜まったオイルをセンター孔101cに戻し、センター孔101cからクランク室105に戻しても良い。
空間126と空間127とは、シリンダブロック101に形成された上下の溝101eを介して連通しており、空間126に貯留されたオイルも、下の溝101e、空間127、連通路129、センター孔101cを介して、クランク室105に戻される。この結果、クランク室105から吸入室119へのオイルの流出が更に効果的に抑制される。
絞りは小孔なので、吸入室119へのオイルの流出を更に効果的に抑制できる。また上記構成によれば、弁板に形成したオリフィス孔103cを空間126と同一径まで拡大して、空間126を吸入室119と一体化させ、吸入室119の容量を増加させることができる。吸入室119の容量が増加すると、吸入圧脈動が低減する。
駆動軸の孔106aの一端106a’に形成した漏斗状斜面106cを曲面としても良い。
支持部材116の一端面116bに複数の溝116cを形成し、或いは駆動軸106の一端面106bに複数の溝106dを形成しても良い。
駆動軸の孔106aの他端106a”は、クランク室105と連通すれば良いので、軸封装置112とラジアル軸受114との間の任意の位置に配設して良い。
本発明は可変容量揺動板式圧縮機、固定容量斜板式圧縮機、固定容量揺動板式圧縮機等、可変容量斜板式圧縮機以外の種々の往復動圧縮機に適用可能である。
本発明は電磁クラッチを介して外部駆動源に接続された種々の往復動圧縮機に適用可能である。
本発明はモータを外部駆動源とする種々の往復動圧縮機に適用可能である。
冷媒として現状のR134aに代えて、CO2やR152aを使用しても良い。
105 クランク室
106 駆動軸
106a 孔
107 斜板
116 支持部材
116a 孔
117 ピストン
119 吸入室
120 吐出室
200 逆止弁
300 容量制御弁
Claims (10)
- 吐出室と吸入室とクランク室とピストンが配設された複数のシリンダボアとが内部に画成されたハウジングと、ハウジング内で延在しハウジングにより回転可能に支持された駆動軸と、駆動軸の回転をピストンの往復動に変換する変換機構とを備え、駆動軸の一端面は、ハウジング内に配設されてハウジングに固定された支持部材の一端面に摺接可能に対峙し、一端が前記一端面に開口し他端がクランク室に連通する孔が駆動軸に形成され、駆動軸の孔の前記一端に対峙する孔が前記支持部材に形成され、駆動軸の孔と支持部材の孔とはクランク室と吸入室との間の連通路の一部を形成し、吸入室からシリンダボアに吸入された冷媒を圧縮して吐出室に吐出する往復動圧縮機であって、駆動軸の孔の前記一端が支持部材の孔よりも大径に形成されていることを特徴とする往復動圧縮機。
- 駆動軸の孔の一端は、支持部材方向へ拡径する漏斗状斜面を形成していることを特徴とする請求項1に記載の往復動圧縮機。
- 駆動軸の前記一端面又は支持部材の前記一端面に、駆動軸の孔を駆動軸の前記一端面近傍の駆動軸外周側空間に連通させる溝が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の往復動圧縮機。
- 駆動軸の前記一端面近傍の駆動軸外周側空間をクランク室に連通させる連通路を備えることを特徴とする請求項3に記載の往復動圧縮機。
- 駆動軸の前記一端面近傍の駆動軸外周側空間をクランク室に連通させる連通路は、駆動軸の前記一端面近傍部を支持するラジアル軸受と駆動軸外周面との間の隙間であること特徴とする請求項4に記載の往復動圧縮機。
- 支持部材の孔を取り囲む支持部材の孔近傍部位が、駆動軸の孔内へ突出していることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の往復動圧縮機。
- 支持部材の前記一端面が接する空間と、当該一端面に対峙する支持部材の他端面が接する空間とが、圧縮機の下方側で連通していることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の往復動圧縮機。
- 変換機構は駆動軸に同期して回転する傾角可変の斜板又は揺動板を有し、クランク室内の圧力を調整することにより、最大傾角と最小傾角との間で斜板又は揺動板の傾角を変化させてピストンストロークを可変制御することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の往復動圧縮機。
- 支持部材の孔が、クランク室と吸入室との間の連通路に配設された絞りを形成していることを特徴とする請求項8に記載の往復動圧縮機。
- クランク室と吸入室との間の連通路の前記絞りよりも下流側の部位が吸入室と一体化されていることを特徴とする請求項9に記載の往復動圧縮機。
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