JPH10110675A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機の摺動部を潤滑する潤滑油が、圧縮機
から吐出される空気とともに流出することを防止する。 【解決手段】 ピストン９とシリンダボア８との隙間か
ら漏れ出すブローバイガスを斜板室１４（ケーシング）
外に排出する排出口２０を設ける。これにより、ブロー
バイガス中に混入した潤滑油が吸入室を経て圧縮機に吸
入されることを防止することができるので、潤滑油が圧
縮機から吐出されることを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気等の圧縮性流
体を圧縮する圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、冷凍サイクルに用いられる圧縮
機では、圧縮される流体（フロン等の冷媒）に潤滑油を
混合し、この潤滑油が混合された流体を吸入圧縮するこ
とにより、圧縮機内の摺動部の潤滑を図っている。これ
に対して、例えば内燃機関（エンジン）に吸入される空
気を圧縮する圧縮機では、圧縮機より吐出される空気中
の潤滑油量が増加すると、エンジンの出力低下を招くの
で、圧縮機内の摺動部の潤滑手段として、吸入圧縮され
る空気中に潤滑油を混入するいった手段を採用すること
ができない。

【０００３】そこで、従来から、空気を圧縮する圧縮機
では、ケーシング内に潤滑油を溜めるオイルパンを設
け、このオイルパンに蓄えられた潤滑油をシャフトの回
転に連動する羽車（例えば斜板型圧縮機では、斜板）よ
って圧縮機内の摺動部に潤滑油を跳ね掛けていた。この
ため、ピストンとシリンダボア内壁面との摺動部に関し
ては、エンジンと同様に、ピストンにコンプレッション
リングとオイルリングとを備えて潤滑油が空気とともに
圧縮機から吐出することを防止している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンプレッ
ションリングとシリンダボア内壁面との隙間から漏れ出
したブローバイガスは、通常、潤滑油の劣化防止および
ケーシング内部の防錆のために圧縮機の吸入口側に還流
させられて再び吸入圧縮される。このために、前述のご
とく、エンジンに吸入される空気を圧縮する圧縮機で
は、潤滑油が混入した空気がエンジンに向けて吐出され
ることとなるので、エンジン出力の低下という問題を誘
発してしまう。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、圧縮機の摺動部
を潤滑する潤滑油が、圧縮機から吐出される流体ととも
に流出することを防止することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１、
３に記載の発明では、ピストン（９）とシリンダボア
（８）との隙間から漏れ出すブローバイガスをケーシン
グ（２、５、３０）外に排出する排出口（２０）を有す
ることを特徴とする。

【０００７】これにより、ブローバイガス中に混入した
潤滑油が圧縮機に吸入されることを防止することができ
るので、潤滑油が圧縮機から吐出されることを防止する
ことができる。請求項２、３に記載の発明では、ピスト
ン（９）とシリンダボア（８）との隙間から漏れ出すブ
ローバイガスが流入するガス空間（１４）を吸入室（３
１）と独立して設け、さらに、このガス空間（１４）に
ケーシング（２、５、３０）外とガス空間（１４）内と
を連通させる排出口（２０）を形成することを特徴とす
る。

【０００８】これにより、ブローバイガスが、排出口
（２０）からケーシング外に排出されるので、請求項１
に記載の発明と同様な効果を得ることができる。請求項
３に記載の発明では、排出口（２０）は、ケーシング
（２、５、３０）のうち下端側に設けられていることを
特徴とする。なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態について説明する。 （第１実施形態）図１は、本実施形態に係る（斜板型）
圧縮機の軸方向断面を示しており、１は図示されていな
い電磁クラッチを介して外部駆動源（車両走行用エンジ
ン等）からの駆動力を得て回転するシャフトで、このシ
ャフト１は、外部駆動源側のフロントハウジング２に支
持されたラジアル軸受３、４、および他方側のシリンダ
ブロック５およびフロントハウジング２に支持スラスト
軸受６、７によって回転可能に保持されている。ここ
で、ラジアル軸受３、４はシャフト１の垂直方向の荷重
に対抗し、スラスト軸受６、７はシャフト１の軸方向荷
重に対抗している。

【００１０】なお、以下、フロントハウジング２、シリ
ンダブロック５および後述するリアハウジングを総して
ケーシングと呼ぶ。また、シリンダブロック５内には、
シャフト１と平行、かつ、シャフト１を中心として周方
向に３等分する位置に円筒状のシリンダボア８が形成さ
れており、このシリンダボア８内には、往復運動を行う
ピストン部９１を有するピストン９が挿入れている。そ
して、ピストン部９１とシリンダボア８とによって作動
室９８が形成され、ピストン９の往復運動に伴って作動
室９８の体積が拡大縮小し、空気等の流体が吸入圧縮さ
れる。

【００１１】また、ピストン９は、シャフト１に対して
所定量傾いてシャフト１と一体的に回転する斜板１０に
よって駆動され、この斜板１０は、シャフト１の回転運
動を往復運動に変換してピストン９をシリンダボア８内
で往復運動させる。なお、斜板１０とピストン９との間
には、両者を揺動可能に連結してピストン９が滑らかに
運動するように一対のシュー１１が配設されている。

【００１２】そして、ピストン９の円筒外周面には、シ
リンダボア８とピストン９との隙間を密閉するコンプレ
ッションリング１２（本実施形態では、２本）と、シリ
ンダボア８とピストン９との間の潤滑を図る潤滑油を、
斜板１０側にかき出すオイルリング１３とが配設されて
いる。また、フロントハウジング２のうちシリンダボア
８の軸延長線上に位置する部位には、シリンダボア８と
同様に、円筒状のガイドシリンダ２１が形成されてお
り、このガイドシリンダ２１内には、ピストン９に形成
された円柱状のガイドピストン部９２が挿入されてい
る。そして、ガイドシリンダ２１内でガイドピストン部
９２が往復運動することにより、ピストン９を滑らかに
往復運動させる案内機構を構成している。

【００１３】なお、９３は、ガイドシリンダ２１および
ガイドピストン部９２によって形成される空間９４と、
斜板１０が配置された斜板室（ガス空間）１４とを連通
させる連通路である。また、斜板室１４は、後述する吸
入室３３と連通することなく独立しており、斜板室１４
内の流入したブローバイガスは、後述する排出口２０か
らケーシング外に排出される。

【００１４】また、１５は、シャフト１とフロントハウ
ジング２との隙間から流体が、ケーシング外部に漏れ出
すことを防止するリップシールであり、このリップシー
ル１５とラジアル軸受４との間に形成される空間１６
は、図２に示すように、ケーシング外部から供給される
潤滑油が流通する第１オイル通路１７と連通している。
そして、この空間１６は、シャフト１に形成された第２
オイル通路１８ａ〜１８ｃ、および斜板１０に形成され
た第３オイル通路１９を介して斜板室１４に連通してい
る。

【００１５】そして、斜板室１４の下方部位（以下、オ
イルパン１４ａと呼ぶ。）には、図１に示すように、ピ
ストン部９１（コンプレッションリング１２）とシリン
ダボア８との隙間から漏れ出たブローバイガスをケーシ
ング外に排出する排出口２０が形成されている。なお、
２１は、排出口２０を外部配管（図示せず）に接続する
ための排出接続部であり、図２中２２は、第１オイル通
路１７を外部配管（図示せず）に接続するための導入接
続部である。

【００１６】ところで、シリンダブロック２の端面に
は、シリンダボア８を閉塞するバルブプレート（弁板）
２３が配置されており、このバルブプレート２３には、
図１、３に示すように、シリンダボア８内に連通する吸
入ポート２４と吐出ポート２５が形成れている。そし
て、吸入ポート２４には、作動室９８内に吸入された冷
媒の逆流を防止する吸入弁２６が配設されており、吐出
ポート２５には、作動室９８から吐出した冷媒の逆流を
防止する吐出弁２７が配設されている。因みに、吸入ポ
ート２４は、バルブプレート２３に形成された切欠き溝
（図示せず）によってその最大開度が規制さてれ、一
方、吐出弁２７は、弁止板（ストッパ）２８によってそ
の最大開度が規制されている。

【００１７】なお、バルブプレート２３、吐出弁２７お
よび弁止板２８はボルト２９によって共締めされてシリ
ンダブロク２に固定されており、バルブプレート２３
は、ボルト２９に加えて、リアハウジング３０とシリン
ダブロック２とに挟み込まれて固定されている。また、
リアハウジング３０とシリンダブロック２との間には、
図１、３に示すように、空間３１、３２が形成されてお
り、空間３１は、吸入口３３からケーシング内に吸入さ
れた流体を３つの作動室９８に分配供給する吸入室を形
成している（以下、空間３１を吸入室３１と呼ぶ。）。
一方、空間３２は３つの作動室９８から吐出した流体を
集合させて、吐出口３４から流体をケーシング外に吐出
する吐出室である（以下、空間３２を吐出室３２と呼
ぶ。）。

【００１８】次に、本実施形態に係る圧縮機をエンジン
（図示せず）に吸入される空気（以下、吸入空気と呼
ぶ。）を圧縮する圧縮機（以下、過給機と呼ぶ。）に適
用した場合のを例に、本実施形態に係る圧縮機の特徴的
作動および特徴を述べる。先ず、本実施形態に係る圧縮
機を過給機に適用した場合には、導入接続部２２はエン
ジン内に配設されたオイルポンプ（図示せず）の吐出側
に接続され、排出接続部２１はエンジン内の設けられた
エンジンオイルが蓄えられたオイルパン（図示せず）側
に接続される。

【００１９】そして、エンジンの始動とともに、エンジ
ンから駆動力を得て吸入空気を圧縮してエンジンに向け
て吐出する。また、エンジンのオイルポンプから吐出し
たエンジンオイル（潤滑油）は、第１オイル通路１７か
ら空間１６に流入し、第２オイル通路１８ａ〜１８ｃ、
および第３オイル通路１９を経て斜板室１４内に吐出す
る。

【００２０】このとき、第３オイル通路１９から吐出し
たエンジンオイルは、遠心力によりシャフト１の径外方
に向けて飛び散り、ピストン９とシリンダボア８との摺
動部等を潤滑する。そして、摺動部の潤滑を終えたエン
ジンオイルは、オイルリング１３によりシリンダボア８
からかき出されるとともに、ブローバイガスのガス圧
（動圧）によって斜板室１４内に流入し、オイルパン１
４ａに集合していく。その後、オイルパン１４ａに集合
したエンジンオイルは、大気圧と略等しいエンジンのオ
イルパン側に向かって排出される。

【００２１】以上に述べたように、本実施形態に係る圧
縮機は、斜板室１４と吸入室３１とは、連通することな
く独立し、かつ、斜板室１４内のブローバイガスを、排
出口２０からケーシング外に排出するので、ブローバイ
ガスが吸入室３１に還流してエンジンに吸入されること
を防止することができる。したがって、ブローバイガス
中に混入したエンジンオイルがエンジンに吸入されるこ
とを防止することができるので、エンジンの出力低下を
防止することができる。

【００２２】また、潤滑を終えたエンジンオイルは、順
次、ケーシング外に排出されるので、オイルパン１４ａ
にエンジンオイルが多量に溜まることを防止することが
できる。したがって、オイルパン１４ａの油面が常時低
くなるので、圧縮機（車両）が傾いて油面が変化した場
合でも、オイルパン１４ａに溜まったエンジンオイルが
作動室９８内に流入すること抑制することができる。

【００２３】ところで、本実施形態では、第１オイル通
路１７を空間１６、第２、３オイル通路１８ａ〜１８
ｃ、１９を介して斜板室１４に連通させたが、これらの
オイル通路介さず直接、第１オイル通路１７を斜板室１
４に連通させてもよい。 （第２実施形態）本実施形態は、前述したガイドシリン
ダ２１およびガイドピストン部９２からなる案内機構の
潤滑性を考慮し、図４、５に示すように、空間１９とガ
イドシリンダ２１とを連通させる第４オイル通路３５を
設けたものである。

【００２４】（第３実施形態）本実施形態は、斜板１０
の片側にのみピストン９を配設する、周知のワッブル型
の圧縮機に本発明を適用したものである。なお、本実施
形態では、図６に示すように、第１、２実施形態と異な
り、第１オイル通路１７を空間１６を介さずに直接、斜
板室１４の上方側に連通させている。

【００２５】ところで、本実施形態では、上述のごく、
第１オイル通路１７を斜板室１４に直接連通させたが、
第１実施形態のように、第２、３オイル通路１８ａ〜１
８ｃ、１９を介して斜板室１４に連通させてもよい。ま
た、上述の実施形態では、排出口２０を斜板室１４（オ
イルパン１４ａ）の下方側の部位に形成したが、排出口
２０の位置は、厳密に下方側に限定されるものではな
く、ブローバイガスのガス圧等を考慮して斜板室１４内
の潤滑油を排出することができる部位であればよい。

【００２６】また、第１オイル通路１７（導入接続部２
２）は、ケーシング（斜板室１４）の上方側部位に限定
されるものではなく、第１オイル通路１７から流入した
潤滑油が摺動部を潤滑することなく直接、排出口２０か
ら排出されることがない程度に第１オイル通路１７と排
出口２０とが離れていればどこでもよい。また、上述の
実施形態では、片側にピストン部を有する片斜板型圧縮
機を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、軸方向両端側にピストン部を有する双
頭ピストンからなる両斜板型圧縮機にも適用することが
できる。

【００２７】また、本発明に係る圧縮機は、斜板型に限
定されるものではく、クランク機構にてピストン往復運
動させる、いわゆるレシプロ型圧縮機にも適用すること
ができる。また、本発明に係る圧縮機は、吸入空気を圧
縮する過給機にその用途が限定されるものではなく、圧
縮された高圧空気を吐出する、いわゆる通常のエアーコ
ンプレッサにも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る圧縮機の軸方向断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】第２実施形態に係る圧縮機の軸方向断面図であ
る。

【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。

【図６】第３実施形態に係る圧縮機の軸方向断面図であ
る。

【符号の説明】

１…シャフト、２…フロントハウジング、３、４…ラジ
アル軸受、５…シリンダブロック、６、７…スラスト軸
受、８…シリンダボア、９…ピストン、１０…斜板、１
１…シュー、１２…コンプレッションリング、 １３…
オイルリング、１４…斜板室（ガス空間）、１５…リッ
プシール、１６…空間、１７…第１オイル通路、１８ａ
〜１８ｃ…第２オイル通路、１９…第３オイル通路、２
０…排出口。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング（２、５、３０）内のシリン
   ダボア（８）内で、潤滑油にて潤滑されて往復運動する
   ピストン（９）により流体を圧縮する圧縮機であって、 前記ピストン（９）と前記シリンダボア（８）との隙間
   から漏れ出すブローバイガスを前記ケーシング（２、
   ５、３０）外に排出する排出口（２０）を有することを
   特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】 駆動力を得て回転するシャフト（１）
   と、 前記シャフト（１）を収納するケーシング（２、５、３
   ０）と、 前記ケーシング（２、５、３０）内に形成されたシリン
   ダボア（８）内で、潤滑油にて潤滑されて往復運動する
   ピストン（９）と、 前記ピストン（９）と前記シリンダボア（８）とによっ
   て形成される作動室（９８）と、 前記作動室（９８）に流体を供給する吸入室（３１）
   と、 前記ケーシング（２、５、３０）内に前記吸入室（３
   １）と独立して設けられ、前記ピストン（９）と前記シ
   リンダボア（８）との隙間から漏れ出すブローバイガス
   が流入するガス空間（１４）と、 前記ガス空間（１４）に形成され、前記ガス空間（１
   ４）内と前記ケーシング（２、５、３０）外とを連通さ
   せる排出口（２０）とを有することを特徴とする圧縮
   機。
3. 【請求項３】 前記排出口（２０）は、前記ケーシング
   （２、５、３０）のうち下端側に設けられていることを
   特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。