JPS58217783A - 斜板式コンプレツサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体コンプレッサに関し、特にカークーラ用と
して最近多く使用されるようになった斜板式コンプレッ
サに関する。

斜板式コンプレッサは、シリンダブロック内に回転自在
に軸支した駆動軸と、この駆動軸に取付けた斜板と、上
記シリンダブロック内に駆動軸と平行に形成したシリン
ダボア内に摺動自在に嵌合したピストンと、上記斜板と
ピストンとを連動させるシューとを備え、上記斜板の回
転に応じてピストンを往復動させ、これによシ冷媒ガス
等の被圧縮ガスを圧縮させるものである。潤滑油ポンプ
を備えていない斜板式コンプレッサにおいては、各摺動
部への潤滑油の供給は、上記被圧縮ガス中に１ｔ１ｒ’
＃油を混在させてミスト状に供給するように構成されて
いるが、その潤滑条件は極めて悪く、特にカークーラ用
の斜板式コンプレッサでは冷媒ガス中の潤滑油量を沖少
させて冷房能力の向上を図る傾向にあることから、一層
上記潤滑条件が悪くなっている。このため、上記駆動軸
をシリンダブロックに軸支するラジアル軸受は、従来、
全てころがシ軸受を使用しておシ、コストの安いすベシ
軸受を使用することは困難であった。

本発明は、斜板に供給された潤滑油がその同転によシ遠
心力で１ｉｆｔの円Ｉ′＃Ｉ壁面に飛散され、次にその
円周壁面から上記斜板を収納した斜板室の両側末端壁面
を流下することに着目し、その末端壁面を流下する潤滑
油を効率良く捕捉してこれをラジアル軸受に導くことが
できるように構成し、もって潤滑条件を改善して上記ラ
ジアル軸受としてすべり軸受の使用を可能としたもので
ある。更に、本発明では、ラジアル軸受として使用する
すべり軸受の構造を改良し、＋１４ｆ＃条件を一層良好
にするものである。

以下、添付図面を参照し本発明の詳細な説明する。

第１図は、特にカークーラ用として用いられる斜板式コ
ンプレッサを断面図で示すものである。

シリンダブロック１はフロントシリンタフロック１人と
リアシリンダブロック１Ｂとを衝合させて連結すること
によす構成し、このシリンダブロック１（７）−ｆｉに
はパルププレート２Ａを介してフロントシリンダヘッド
３Ａを、他端にはバルブプレー）２　Ｂを介してリアシ
リンダヘッド５Ｂｉそれぞれ連結している。シリンダブ
ロック１の暉１部には駆動軸４を配設し、この駆動軸４
を各一対のスラスト軸受５およびラジアル軸受６で回転
自在に軸支している。この駆動軸４の先端はバルブプレ
ー）２Ａおよびフロントシリンダヘッド５Ａの軸孔部を
貫通されて図示しない駆動源に連結させてあり、またフ
ロントシリンダヘッド５Ａと駆動軸４間にはメカニカル
シール７を設けてシリンダブロック１内の気密保持を図
っている。

上記駆動軸４には、シリンダブロック１の中央部におい
て斜板８をピン９で連結固定している。

斜板８は駆動軸４の軸線に関し一定の傾斜角をもって取
付けられた円板から成る。シリンダブロック１の内部に
は、この斜板８が回転するのを許容するようにこの斜板
８を収納する斜板室１ｏが形成されている。斜板８の軸
方回の両端と、斜板室１０の軸方向の両側の末端壁１０
ａとの間に、上記一対のスラスト軸受５を設けている。

また上記シリンダブロック１内には、上記斜板室１０を
貫通して駆動軸４と平行なシリンダボア１１を駆動軸４
を中心とする１２０度の等間隔位ａ！に３つ設け（第２
図）、各ボア１１内にそれぞれピストン１２ｔ−摺動自
在に嵌合させている。

上記各ピストン１２の中央部分には斜板８の外周部分を
受入れる凹陥部１２ａを彫成し、その凹陥部１２ａの軸
方向対向面にそれぞれ球状凹陥部１２ｈを形成している
。そして各球状凹陥部１２ｈと斜板８の端面との間にボ
ール１５およびシー−１４をそれぞれ介在させて上記斜
板８とピストン１２とを連動させている。

上述した構成は、基本的には従来公知の斜板式コンプレ
ッサと異なるところはなく、駆動軸４を回転駆動してこ
れと一体の斜板８を回転させ、その同転に伴なってピス
トン１２を往復動させると、シリンダボア１１内で圧縮
された被圧縮ガスはバルブブレー）２Ａ、２Ｂに形成し
た通路１５Ａ。

１５Ｂおよび図示しない吐出弁を介して各吐出室１６Ａ
、１＜ＳＢ内に吐出され、ここからさらに両吐出室１６
Ａ、１１１ＳＢを連通する通路１７（第２図）および吐
出通路１日を介して外部に吐出室れる。一方、吸入通１
！’８１９（第２図）から吸込まれる被圧縮ガスは通ｗ
！２０（第２図、第５図）で方向を変えてから一対の吸
込室２１Ａ、２１Ｂ内に導入され、ここから図示しない
吸込弁およびバルブプレート２Ａ、２Ｂの通路１５Ａ、
１５Ｂを介して上記シリンダボア１１内に吸込まれる。

上述の説明から明らかなように、図示しない吸込弁およ
び吐出弁は、それぞれ被圧縮ガス？吸込方向および吐出
方向へ導く一方弁として作用する。

上記斜板８を収納した斜板室１０は通路２２（第２図、
第３図）を介して吸込側の通路２０（吸込弁より上流）
に連、通しておシ、その通路２２から慣性および重力に
よシ斜板室１０内に導入される被圧縮ガス中の潤滑油は
、ミスト状態で斜板８やスラスト軸受５等の摺動部に供
給される。

第１図に示されるように、スラスト軸受５は斜板室１０
内に位置しているのでその潤滑は比較的容易でを〕るが
・一対のラジアル軸受６は斜板室１０から離れた位置に
おいてシリンダブロック１の軸孔部と駆動軸４との間に
設けられているのでその潤滑ははなはだ内枠である。従
来、ラジアル軸受乙の潤滑は、上記スラスト軸受５に供
給された潤滑油を駆動軸４とシリンダブロック１の軸孔
との間隙を流動させてラジアル軸受６に供給することに
よって行なったシ・或いは、第３図に示すように、３つ
のシリンダボア１１の各中間（駆動軸４を中心とする円
周方向における各シリンダボア１１間の中間位置）にお
いてシリンダブロック１０重量軽減のために形成した四
部２５を上記通路２０の一部として利用し、この四部２
３内で被圧縮ガス中から分離された潤滑油を、第３図の
想像線で示す孔２４を介してラジアル軸受乙に供給させ
ることによって行なっていた。しかしながら、いずれの
場合であってもラジアル軸受に供給できるＷ４？＃油量
は少ないことから、ラジアル軸受６としてすべり軸受を
使用することは事実上不可能であった。

しかるに本発明では、前述したように、斜板８に供給さ
れた潤滑油がその回転によシ遠心力で上記斜板室１０の
円周画１０ｈや末端壁１ｔＭに飛散され、或いはさらに
、斜板８の回転に伴なう斜板室１０内における被圧縮ガ
スの回転方向の流れ、およびピストン１２の往復動によ
る斜板室１０内の被圧縮ガスの往復動方向の流れによシ
被圧縮ガス中の潤滑油が上記周ＷＨＯｂや末端壁１０ｆ
ｆに供給され易く、円１ｕｌｌ！！ＪＩＯＡに付着した
潤滑油はここから末端＠１０ａを介して下方に流動する
ことに着目し、第２図および第５図に示すように、その
末端壁１０αを流下する潤滑油を効率良く捕捉するだめ
に両末端暗１０αのそれぞれに捕捉凹部３０を形成して
いる。図示実施例では、シリンダボア１１の１つが直立
位置（即ち、第２図に示すように、駆動軸４の上方位置
）に配置されているので、その両側にそれぞれ捕捉凹部
５０を設け、かつ、特に斜板８の高速回転時には上記末
端壁１０ａを流下する潤滑油はその影響を受けて斜板８
の回転方向に流動しつつ流下するようになること、並び
によシ大きな捕捉面積を得るようにすることから、上記
捕捉凹部３０を駆動軸４を中心とする半径方向上方に向
かう溝状に形成している。

そしてさらに、上記シリンダブロック１には、各捕捉四
部５０内の下部とラジアル軸受６とを連通ずる孔５１を
穿設している。

第２図に示すように、捕捉四部５０はこれで捕捉した潤
滑油を重力を利用して円滑にラジアル軸受６に供給でき
る位置、すなわちラジアル軸受６の下部金倉む水平面よ
υ上方位憧に設けるのが望ましい。孔５１の内径を大き
くできるときはその孔５１の末端壁１ｏαにおける開口
部を捕捉凹部としてそのまま利用することができ、或い
は捕捉四部３０で捕捉した潤滑油をラジアル軸受６に送
ゐ潤滑油通路として、孔３１の代わりに、捕捉四部３０
の下方部を・駆動軸４とシリンダブロック１の軸孔との
間隙にまで延長し、その間隙を上記潤滑油通路として利
用することもできる。また、吸込通路１９が捕捉凹部３
０の真上位置になるように構成すると、外部管路中です
でに分離されて液状となった油が前記吸込通路１９の周
壁に沿って流下した後、直接的に前記捕捉凹部５０に受
容されて好適でおる。

第４図は第２図と対応する図で、本発明の斜板式コンプ
レッサの他の実施例を示すものでおる。

この実施例では、シリンダボア１１を駆動軸４″ｌｒ：
中心として等角度間隔に５個設け、潤滑油を捕捉するた
めの捕捉四部３０′　を図示の如き形状とした。即ち、
捕捉凹部３０′は、駆動軸４の上方にあるシリンダボア
１１の両側に半径方向に配置され、捕捉四部３０′の下
部（孔５１全穿設している部位）が互いに接続されてい
る形状である。また、被圧縮ガスの吸入側の通路２２に
近接する側の捕捉四部′５０′の上部は斜板室１０の末
端［１０αの上端部までのびている。このような形状の
捕捉四部５０′はいったんこの中に捕捉した潤ｆ＃油を
斜板室１０内に逃がさず、孔５１を介して有効にラジア
ル軸受６へ供給できるという効果がある。

また、本発明では、ラジアル軸受６としてすベシ軸受を
用い、このすべり軸受の潤滑条件を良好にするために、
すベシ軸受６を第５図、第７図又は第８図に示すような
形状にしている。すなわち、第５図の実施例では、すベ
シ軸受６の内周壁ｍ）に連続した油案内溝４０を形成し
てい石。この油案内溝４ｏはすベシ軸受６の内周壁面に
おいて軸方向の一端がら他端まで延びていて、かつ潤滑
油の供給量をできるだけ多くするためにすベシ軸受乙の
中心軸線に関して傾斜した方向に研びているのが望まし
い。又停止時に落下した潤滑油を溝内にたくわえるため
、溝は軸受下方位置となるように配設するのが陶ましい
。第６図（α）および第６図（ｈ）はすベシ軸受６の内
周１に曲を展開して図示したものであるが、第６図（α
）の実施例では前述のように連続した１本の油案内溝４
０をすべり軸受６の中心軸線ＶＣ関して傾斜して設けた
ものであり、第６（ｂ）図の実施例でｉｊ連続した２本
の油案内溝４０α。

４０ｂを互いに交差させて設けたものである。なお、油
案内溝４．０，４０α、４０ｈの新曲形状は、半円形、
Ｕ字形、逆台形等の適切な形状とすることができる。

第７図の実施例では、第５図および第６１２１（ａ）。

（Ａ）の実施例で暇“けた油案内溝４０．４０ａ、４［
］ｈの代わりに、すべり軸受６の内１７７Ｉ暗面に多数
の小さな窪み４１を形成している。このような窪み（例
えば丸形の小さいｖＭみ）４１の配列は、基盤目状又は
千鳥状に規則的に配列されていてもよく、また不規目Ｕ
的（ランダム）に配列されていてもよい。また、窪み４
１はすべり軸受６の内周壁ｉｎの全域に一律に形成する
のが望ましい。第８図は、すべり軸受６の内１ｉ＃ｌ壁
面に第５図に示したような油案内溝４０と第７図に示し
たような多数の窪み４１の両者を形成したものである。

本発明によれば、斜板室１ｏの末端壁１ｏαを流下する
潤滑油は効率良く捕捉四部５ｏ内に捕捉され、その捕捉
凹部３０がらｉ％Ｉ滑油通路である孔６１を介してラジ
アル軸受、即ちすべυ軸受６に供給されるので、従来に
比してその供給量を増大させることができる。すべり軸
受６に供給された潤滑油は、油案内溝４０，４０α、４
０ｂ及び／又は多数の窪み４１によシすべり軸受６の駆
動軸４と接触する内周壁面の全体に分散される。特に油
案内溝は斜板室と吸入室の差圧に起因するガス及び潤滑
油の流れを促進し、潤滑油量を増大させる。また駆動軸
４が停止している間に潤滑油が油案内溝４０および窪み
４１内に溜り、駆動軸４が回転した際に油案内溝４０お
よび窪み４１内の潤滑油が円周方向に拡が多、すベシ軸
受乙の内周壁面と駆動軸４との間に油膜を形成するので
ある。

なお、以上の実施例において、潤滑条件が厳しいときは
、すべり軸受６の材料又は少なくともそのすベシ面の材
料として・Ｃｕ　−Ｐｂ糸の材料を用いるのが耐焼付性
の点で最も好ましい。

このように本発明では斜板式コンプレッサの特に、従来
、潤滑条件の厳しかったラジアル軸受への、潤滑油の供
給量を多くすることができるので、このラジアル軸受と
して安価なすべり軸受の使用が可能であると共に、すべ
り軸受自体を上述のような特殊な形状としたので更に潤
滑条件が良好となシ、耐焼付性等の潤滑性能が向上する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の線Ｉ−Ｉに沿う、本発明の斜板式コン
プレッサの縦断面図、第２図は第１図の線■−Ｈに沿い
、かつ一部の部品を省略して示した断面図、第３図は第
２図の線ＩＩＩ　−［ｆに沿う断面図、第４図は第２図
に対応する図で本発明の斜板式コンプレッサの他の実施
例を示１もの、第５図は本発明で用いるすべり軸受の一
実施例を示す斜視図、第６図（ｄ）及び第６図（ｈ）は
本発明で用いるすベシ軸受の内周壁面を展開して示した
図、第７図および第８図は本発明で用いるすべり軸受の
他の実施例をそれぞれ示した斜視図である。 １・・・シリンダブロック、４・・・駆動軸、５・・・
スラスト軸受、６・・・ラジアル軸受（すベシ軸受）、
８・・・斜板、１ｏ・・・斜板室、１ｏα・・・末端壁
、１１・・・シリンダボア、１２・・・ピストン、１４
・・・シュー、１６Ａ、１（ＳＢ・・・吐出室、１７．
１８・・・吐出通路、１９．２０・・・吸込通路、２１
　Ａ　、　２１　Ｂ−ｎ＊込’Ｍ、３０．３１’・・・
捕捉凹部、６１・・・潤滑油通路（孔）、４０．４０α
、４（１・・・油案内溝、４１・・・窪み。 特許出願人 大豊工業株式会社 株式会社　豊田自動織機製作所 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　朗 弁理士西舘和之 弁理士樋口外泊 弁理士山口昭之 第５図 第６図（ａ） 第６図（ｂ） 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　シリンダブロック内にスラスト軸受およびラジア
   ル軸受を介して回転自在に軸支した駆動軸、この駆動軸
   に取付けた斜板、この斜板を回転可能に収納する上記シ
   リンダブロック内に形成した斜板室、上記駆動軸と平行
   にシリンダブロック内に形成したシリンダボア、吸入パ
   ルプを介してシリンダボア両端に連通する吸入通路、吐
   出パルプを介してシリンダボアの上記両端に連通ずる吐
   出通路、上記シリンダボア内に摺動自在に嵌合したピス
   トン、上記斜板の回転に応じてピストンを往復運動させ
   るべく斜板とビス）ンとを連動させるシューを備えた斜
   板式コンプレッサにおいて、潤滑油を含む被圧縮流体を
   上記斜板室に導入するべくこの斜板悴は上記吸入通路に
   連通されておシ、斜板室の軸方向末端壁面に、この末端
   ！ｌ！面上を流動する構滑油を捕捉する捕捉四部を形成
   し、この捕捉凹部と上記斜板室から離れた位置にある上
   記ラジアル軸受とを潤滑油通路で連通し、さらに上記ラ
   ジアル軸受けすべυ軸受から成り、とのすベシ軸受の内
   周壁面に少なくとも１つの連続した油案内溝を形成した
   ことを特徴とする斜板式コンプレッサ。 ２、シリンダブロック内にスラスト軸受およびラジアル
   軸受を介して回転自在に軸支した駆動軸、この駆動軸に
   取付けた斜板、この斜板を回転可能に収納する上記シリ
   ンダブロック内に形成した斜板室上記駆動軸と平行にシ
   リンダブロック内に形成したシリンダボア、吸入パルプ
   を介してシリンダボア両端に連通ずる吸入通路、吐出パ
   ルプを介してシリンダボアの上記両端に連通ずる吐出通
   路、上記シリンダボア内に摺動自在に嵌合したピストン
   、上記斜板の回転に応じてピストンを往復運動させるべ
   く斜板とピストンとを連動させるシー−を備えた斜板式
   コンプレッサにおいて、潤滑油を含む被圧縮流体を上紀
   斜板宇に導入するべくこの斜板室は上記吸入通路に連１
   ［合されておシ、斜板室の軸方向末端壁面に、この末端
   壁面上を流動する＋１４１Ｉ滑油を捕捉する捕捉四部を
   形成し、この捕捉四部と上記斜板室から離れた位置にあ
   る上記ラジアル軸受とを潤滑油通路で連通し、さらに上
   記ラジアル軸受はすべり軸受から成シ、とのすベシ軸受
   の内ｆ１面に多数の窪みを形成したことを特徴とする斜
   板式コンプレッサ。