JPS5843591B2 - シヤバンシキコンプレツサ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主にカークーラ等に使用される回転斜板式コン
プレッサーに関するものである。

従来の回転斜板式コンプレッサーにおいては、駆動軸の
軸端部にギヤポンプを設け、更に駆動軸には中心部に軸
方向のオイル孔を設けると共に、このオイル孔と前°後
部ラジアルニードルベアリング部、前後部スラストニー
ドルベアリング部及びメカニカルシール室とを連通ずる
半径方向のオイル孔を夫々設け、コンプレッサーの底部
に設置された油溜室から前記ギヤポンプで汲み上げたオ
イルを駆動軸のオイル孔から各要潤滑部に供給すると共
に、前・後部スラストニードルベアリング部よりオイル
をクランク室内に飛散させ、斜板摺動面の潤滑を行う所
謂強制潤滑方式が採られている。

ところが、このようなコンプレッサーにおいては、駆動
軸にギヤポンプやオイル孔を設けたり、後部バルブプレ
ートにはギヤポンプ用の給油孔を設ける必要があり、構
造が複雑となり、また油溜室を設ける関係上コンプレッ
サーが大型化し、車両への装着性が悪いという欠点があ
った。

また、この方式ではブローバイガスにより高圧となって
いるクランク室内に、オイルを飛散させるようにしてい
る為、オイルの飛散が充分に行なわれないという欠点も
あった。

その上、冷房サイクルへ流出したオイルの回収に際して
は、従来、低圧冷媒通路において冷媒から分離したオイ
ルを同通路とクランク室或いは油溜室とを直接連通ずる
通路を通してクランク室或いは油溜室に回収する方式が
採られている。

従って、コンプレッサー起動時或いは加速時にオイルフ
ォーミングによる油上がりを生じ、オイル不足による摺
動部分の焼付を発生したり、冷房能力の低下を来たす等
の欠点があった。

そこで本発明は上記従来装置の欠点に鑑み、起動時或は
加速時におけるオイルフォーミングによる油上りの問題
を解決し得ると共に各摺動部への潤滑油の供給能力を高
めることができ、しかも安価に実施し得るようにした斜
板式コンプレッサーを提供しようとするもので、シリン
ダーブロックの駆動軸孔に駆動軸を挿通し、この駆動軸
に設けた斜板をシリンダーブロックのクランク室内に配
設し、この斜板の回転によって各ピストンを往復動させ
るように構成して成る斜板式コンプレッサーにおいて、
上記クランク室を吸入室に対して区画形成し、上記シリ
ンダーブロックの両端部に断面積の大きい分離室を形成
し、これらの分離室をフロント側とリヤ側の吸入室に夫
々連通させると共に両分離室を断面積の小さい流通路に
よって連通させ、この流通路の途中に吸入口を設け、上
記斜板の両側に位置する駆動軸の外周と駆動軸孔の内側
との間に夫々潤滑通路を形成し、これらの潤滑通路を夫
々上記クランク室と対応する側の分離室の底部に連通さ
せると共に、フロント側の潤滑通路をフロントシリンダ
ーヘッド内のメカニカルシール室に、リヤー側の潤滑通
路をリヤーシリンダーヘッド内の連通室に夫々連通させ
、このメカニカルシール室と連通室とにパイプの一端を
夫々開口させ、これらのパイプの他端を上記流通路の対
応する側の出口付近にこれらの流通路内を流れる低圧冷
媒の流れによってパイプ内に吸い出し力が生ずるように
突出させて成ることを特徴としている。

次に本発明を図面に示す実施例により詳しく説明する。

図において、１および２は軸直角方向（第１図において
上下方向）に分割線を有して前後に２分割された一対の
シリンダーブロック、３および４はその前後にさらに直
列に配置された一対のシリンダーヘッドで、これらは互
いに相対的な位置関係を限定されて強固に共線めせられ
ている。

５および６は夫々リヤシリンダーブロック１とリヤシリ
ンダーヘッド３との間並びにフロントシリンダーブロッ
ク２とフロントシリンダーヘッド４との間に、これも相
対的な位置関係を限定されて介在せしめられたバルブプ
レートである。

７は車両エンジン等の駆動源から動力の供給を受ける駆
動軸で、シリンダーブロック１，２の各外端に設けたラ
ジアルニードルベアリング１０，１１により回転自在に
支持されている。

１２は斜板で、駆動軸７に楔着されている。

この斜板１２のボス部両端面とシリンダーブロック１，
２との間にはスラストニードルベアリング１３，１４が
介装されており、これ等により斜板１２の軸方向荷重が
受承される。

前記シリンダーブロック１，２の駆動軸孔８内周と駆動
軸７外周との間には、駆動軸７をラジアルニードルベア
リング１０，１１やスラストニードルベアリング１３，
１４で支える関係上両端近くに僅かな空間１５，１６が
形成されている。

駆動軸７外周のスラストニードルベアリング１３゜１４
付近には、第３図に示すように切欠き１７゜１８が夫々
４箇所に設けられており、この切欠き１７．１８により
前記空間１５，１６がクランク室１９に夫々スラストニ
ードルベアリング１３゜１４を介して連通されている。

前記空間１５．１６と切欠き１７，１８とにより駆動軸
７の潤滑通路２０．２１が夫々構成されている。

クランク室１９はシリンダーブロック１，２の外周壁１
ａ。

２ａにより略円形に形成されており、このクランク室１
９内で斜板１２が回転される。

シリンダーブロック１，２の夫々に対応する数個のシリ
ンダーボアー２２は、共に駆動軸７の回りを等分割する
位置に夫々設けられており、これらのシリンダーボアー
２２内に複動式のピストン２３が摺動自在に夫々嵌入さ
れている。

このピストン２３は両端に前記シリンダーボアー２２と
密合するヘッド部分２３ａ 、２３ｂを有し、これ等の
連接部分２３ｃは駆動軸γ側に斜板１２の外縁を跨ぐよ
うに切り取られている。

そして、この切り取られた部分は鋼球２４，２５および
シュー２６，２７を介して斜板１２の両側面と係合して
おり、斜板１２の回転に伴いピストン２３が第１図にお
いて左右方向に摺動するように成されている。

シリンダーブロック１，２の外周壁１ａ、２ａと相隣れ
る２つのシリンダーボア２２壁とで囲まれた一方の区域
には、クランク室１９と対応する中央部付近に断面積の
小さい流通路２８と、この流通路２８の前後に連なる比
較的断面積の大きい分離室２９．３０とが全長に亘って
設けられている。

また、シリンダーブロック１，２の他方の区域には、上
記と同様にクランク室１９と対応する中央部付近に断面
積の小さい流通路３１と、この流通路３１の前後に連な
る比較的断面積の大きい分離室３２．３３とが全長に亘
って設けられている。

前記流通路２８．３１と分離室２９，３０，３２゜３３
は、クランク室周壁１９ａとクランク室側壁１９ ｂ
ｔ １９ ｃによりクランク室１９から区画されている
。

３４は低圧冷媒の吸入口で、前記流通路２８に開口して
おり、３５は高圧冷媒の吐出口で、前記流通路３１に開
口している。

次に、両シリンダーヘッド３，４内には吸入室３６．３
７と吐出室３Ｂ 、３９が夫々区画形成されており、両
バルブプレート５，６には、吸入室３６．３７と前記分
離室２９，３０とを連通する連通孔４０゜４１、吐出室
３８．３９と前記分離室３２，３３とを連通ずる連通孔
（図示省略）、シリンダーボア２２の各々と吸入室３６
．３７とを連通ずる吸入孔４２．４３及びシリンダーボ
ア２２の各々と吐出室３８．３９とを連通ずる吐出孔４
４，４５が夫々設けられている。

上記吸入室３６，３７、分離室２９，３０、流通路２８
、吸入口３４は低圧冷媒通路を構成しており、吐出室３
８ 、３９、分離室３２．３３、流通路３１、吐出口３
５は高圧冷媒通路を構成している。

前記吸入口４２．４３と吐出口４４．４５とには図には
省略したが夫々バルブが設けられている。

また、リヤシリンダーヘッド３の中央部には、連通室４
６が区画形成されており、この連通室４６と前記駆動軸
７のリヤシリンダーヘッド３側の潤滑通路２０とがバル
ブプレート５に設けた連通孔４６ａにより連通されてい
る。

前記連通室４６には、パイプ４７により形成された吸引
通路４７ａの一端が連通されており、この吸引通路４７
ａの他端は流通路２８の分離室２９への出口近くの高速
流路内に、低圧冷媒の流れにより吸引通路４７ａ内に吸
い出し作用を生ずる角度で開口されている。

、フロントシリンダーヘッド４の駆動軸孔９には、メカ
ニカルシール室４８が区画構成されており、このメカニ
カルシール室４８はバルブプレート６の軸孔４９により
駆動軸７のフロントシリンダーヘッド４側の潤滑通路２
１に連通されている。

前記メカニカルシール室４８には、パイプ５０により形
成された吸引通路５０ａの一端が連通路５１を介して連
通されており、この吸引通路５０ａの他端は流通路２８
の分離室３０への出口近くに、低圧冷媒の流れにより吸
引通路５０ａ内に吸い出し作用を生ずる角度で開口され
ている。

更に、シリンダーブロック１．２には、分離室２９．３
Ｑの底と潤滑通路２０．２１とを連通する流油孔５２，
５３が設けられている。

５４は給油孔のねじ栓である。本実施例は以上のように
構成され、次に作用効果について示す。

車両エンジン等の駆動部により駆動軸７が回転されると
、シリンダーボア２２内の夫々のピストン２３は斜板１
２の回転により互いに所定の位相差で第１図において左
右方向に往復動し、こ力により冷媒は冷凍回路を巡回し
始める。

低温、低圧の冷媒は吸入口３４から流通路２８内に吸入
され、この流通路２８内で前後に２分されて分離室２９
３０内に夫々導入される。

この冷媒中には潤滑の為のオイルが霧状となって混入さ
れており、この状態の冷媒が冷凍回路を巡回する。

従って、前記のように冷媒が流通路２８内で略９０度大
きく強制変向されると、冷媒中に混入していたオイルの
一部が慣性により粒状となって分離される。

また、流通路２８の断面積が小さいので冷媒は流通路２
８内を極めて速い速度で流れるが、分離室２９３０の断
面積が大きく、急に拡張される為、冷媒の流速は分離室
２９，３０内で急激に減速され、比較的重いオイル粒は
重力により落下し分離室２９．３０の底部に溜まる。

以上のようにして成る程度オイルが分離された冷媒は、
バルブプレート５，６の連通孔４０，４１を経て吸入室
３６゜３７内に夫々導かれ、続いて吸入口４２．４３を
経てシリンダーボア２２内にピストン２３の作用により
吸入される。

次に、ピストン２３により圧縮され、高温、高圧となっ
た冷媒は、バルブプレート５，６の吐出孔４４．４５を
経てシリンダーヘッド３，４内の吐出室３Ｂ、３９内に
夫々吐出され、続いてバルブプレート５，６の連通孔を
経て分離室３２，３３内に導かれ、その後再び流通路３
１内で合流され、吐出孔３５から冷凍回路へ吐出される
。

上記ピストン２３による冷媒の圧縮工程において、冷媒
の一部はピストン２３のヘッド部分２３ ａ 、２３
ｂとシリンダーボア２２との僅かな間隙から漏れて（以
下この漏れた冷媒をブローバイガスと称する。

）クランク室１９内に入り、このとキ冷媒中に混入され
ているオイルによりヘッド部分２３ ａ 、２３ ｂと
シリンダーボア２２間の潤滑が行われ、またクランク室
１９内に入ったブローバイガス中に混入されているオイ
ルは、斜板１２とシュー２６．２７間、シュー２６゜２
７と鋼球２４，２５間の潤滑に利用される。

クランク室１９は吸入側の低圧冷媒通路である流通路２
８や分離室２９．３０から区画分離されている為、前記
ブローバイガスによりクランク室１９内の圧力は高圧と
なる。

一方、前記クランク室１９内には適当量の潤滑オイルが
供給されており、駆動軸７の回転が停止しているとき、
この潤滑オイルはクランク室１９の底部に溜まっている
。

そして、駆動軸７の回転に伴い斜板１２が回転すると、
クランク室１９内の底部に溜まっていた潤滑オイルは、
斜板１２により直接跳ね上げられたり、斜板１２の回転
による風圧により吹き飛ばされ、霧状のオイルとなって
クランク室内に充満し、このオイルにより斜板１２とシ
ュー２６．２７間、シュー２６，２７と鋼球２４，２５
の潤滑が行われる。

次に、上記のように駆動軸７の回転により低圧の冷媒が
流通路２８内を吸入されると、この流通路２８内を流れ
る冷媒の流速が極めて速い為、この冷媒の流れ部分に開
口しているパイプ４７，５０により形成された吸引通路
４７ａ、５０ａ内には、エゼクタ効果による吸い出し作
用が働いて第１図において上向きの吸引力が発生し、こ
れにより連通室４６やメカニカルシール室４８内の圧力
は極めて低くなる。

これに対し、クランク室１９内の圧力は前記のようにブ
ローバイガスにより極めて高くなっている。

従って、クランク室１９内のブローバイガスと霧状のオ
イルはスラストニードルベアリング１３，１４の隙間か
ら切欠き１７，１８を通って駆動軸７外周の潤滑通路２
０，２１内に夫々吸引され、ラジアルニードルベアリン
グ１１゜１２部分を通って連通室４６やメカニカルシー
ル室４８内に導かれ、吸引通路４７ａ 、５０ａから分
離室２９．３０内に吸い出される。

このようにブローバイガスと霧状のオイルとが潤滑通路
１５゜１６やメカニカルシール室４８内を流れることに
より、スラストニードルベアリング１３，１４やラジア
ルニードルベアリング１１，１２等の潤滑部分にオイル
が供給され、充分な潤滑が行われる。

また、冷媒中から分離されて底部に溜まったオイルは、
シリンダーブロック１，２の流油孔５２゜５３を通って
潤滑通路１５，１６内に入り、前記ブローバイガスと共
にラジアルニードルベアリング１１，１２部分を通って
連通室４６やメカニカルシール室４８内に入り、ブロー
バイガスと共に吸引通路４７ａ 、５０ａから吸い出さ
れ、このようにオイルが潤滑通路１５，１６内を流れる
ことにより潤滑を行なう。

上記のようにブローバイガスと共に吸引通路４７ａ 、
５０ａから吸い出されたオイルは、分離室２９．３０内
で自重により落下分離され、分離室２９，３０の底部に
溜まって再び潤滑に使用される。

上記のように分離室２９゜３０において、冷媒中のオイ
ルの分離回収を行っているが、更に吐出側の分離室３２
，３３に邪魔板等を設けてオイルを分離回収するように
しても良い。

上記吸引通路４７ａ、５０ａ内の吸引力は流通路２８内
を流れる冷媒の速度に比例して大きくなり、この冷媒の
流速は駆動軸７の回転数に比例する。

従って、駆動軸７の回転数が増加し、ラジアルニードル
ベアリング１０，１１やスラストニドルベアリング１３
．１４等の潤滑部分に潤滑オイルが多く必要とされると
きには、吸引通路４７ａ。

５０ａの吸引力が大きくなり、潤滑通路４７ａ。

５０ａ内を流れるブローバイガスとオイルの流速が速く
なり、多量のオイルが潤滑部分に供給され、適度の潤滑
が行われる。

また、駆動軸７の回転数が減少し、冷媒回路を流れる冷
媒の流量が少なくなると、吸引通路４７ａ、５０ａの吸
引力が小さくなり、ブローバイガスと共に吸引通路４７
ａ。

５０ａから吸い出されるオイルの量が少なくなる為、冷
媒中に混入されるオイル量が少なくなり、冷房能力を低
下させる恐れはない。

更にまた、エバポレータやコンデンサ一部分の温度等に
より、吸入側低圧冷媒の圧力と吐出側高圧冷媒の圧力と
の差が大きくなり、ピストン２３を介して斜板１２に加
わるスラスト荷重が大きくなると、クランク室１９内の
圧力もブローバイガスにより増加し、クランク室１９内
と連通室４６又はメカニカルシール室４８との圧力差が
大きくなり、スラストニードルベアリング１３，１４部
分を通るブローバイガスやオイルの量が多くなり、スラ
ストニードルベアリング１３，１４部分に多量のオイル
が供給される。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、部
分婢に変更することも可能である。

例えば）吸引通路をパイプで形成せずにシリンダーブロ
ックに設けた孔により形成しても良く、吸引通路の低圧
冷媒通路への開口位置は吸引口部分等信の所でも良い。

また、連通室を省略し、吸引通路を直接潤滑通路に連通
させても良い。

更に、本発明はシリンダーヘッドの形状、シリンダーボ
アーの数、吸引口や吐出口の設は位置等に限定されるも
のでないことは言う迄もない。

以上のように本発明にあっては、クランク室を吸入室に
対して区画形威し、起動時や加速時にクランク室内に急
激な圧力低下を生じないようにしたので、起動時や加速
時におけるクランク室内のオイルの油上りを阻止できて
斜板式コンプレッサーの焼付事故や冷房能力の低下を防
止できる。

また上記のようにクランク室を吸入室から区画形成した
ものであっても、斜板の両側に位置する駆動軸の外周と
駆動軸孔の内周との間に形成した潤滑通路をクランク室
と分離室の底部とに連通させると共にこれらの潤滑通路
をメカニカルシール室と連通室とに夫々連通させ、更に
これらのメカニカルシール室と連通室とに一端を開口さ
せたパイプの他端を断面積の小さい流通路の出口付近に
開口させ、流通路内を流れる低圧冷媒の流れによってパ
イプ内に負圧を生じさせ、このパイプ内の負圧を利用し
てクランク室と分離室内の潤滑油を潤滑通路やメカニカ
ルシール室に供給するようにしたので、パイプ内の負圧
の大きさを駆動軸の回転数に応じて敏感に変化させるこ
とができ、潤滑を要する部分に駆動軸の回転数に応じた
量の潤滑油を過不足なく供給することができて焼付事故
を確実に防止できる。

また上記のようにパイプの他端を流通路の出口付近に開
口させ、低圧冷媒の流れによって生ずるパイプ内の負圧
を利用して潤滑油を循環させるようにしたものであって
も、流通路に続いて分離室を形成し、この分離室内で潤
滑油を分離した後の冷媒を吸入室内に供給するようにし
たので、吐出口から吐出される冷媒中の潤滑油の混合率
を低くすることができて冷房効率を高めることができる
。

更にまた上記のように冷媒の流れによって生ずるパイプ
内の負圧によって潤滑油を循環させるようにしたので、
ギヤポンプ等の複雑な構造を省くことができ、またパイ
プを用いて連通させるようにしたので、製作を比較的簡
単に行うことができて大幅なコスト低減を図ることがで
き、しかも分離室をシリンダーブロックの両端部に形成
したので、装置の小型化をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は第１図
のＸ−Ｘ線断面図、第３図は第１図のＹ−γ線断面図で
ある。 主要部分の符号の説明、１，２・・・・・・９ＩＪンダ
ーブロツク、３・・・・・・リヤシリンダーヘッド、４
・・・・・・フロントシリンダーヘッド、７・・・・・
・駆動軸、１９・・・・・・クランク室、２０，２１・
・・・・・潤滑通路、４７５０・・・・・・パイプ、４
７ａ、５０ａ・・・・・・吸引通路、４８・・・・・・
メカニカルシール室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダーブロックの駆動軸孔に駆動軸を挿通し、
   この駆動軸に設けた斜板をシリンダーブロックのクラン
   ク室内に配設し、この斜板の回転によって各ピストンを
   往復動させるように構成して成る斜板式コンプレッサー
   において、上記クランク室を吸入室に対して区画形成し
   、上記シリンダーブロックの両端部に断面積の大きい分
   離室を形成し、これらの分離室をフロント側とリヤ側の
   吸入室に夫々連通させると共に両分離室を断面積の小さ
   い流通路によって連通させ、この流通路の途中に吸入口
   を設け、上記斜板の両側に位置する駆動軸の外周と駆動
   軸孔の内周との間に夫々潤滑通路を形成し、これらの潤
   滑通路を夫々上記クランク室と対応する側の分離室の底
   部に連通させると共に、フロント側の潤滑通路をフロン
   トシリンダーヘッド内のメカニカルシール室に、リヤー
   側の潤滑通路をリヤーシリンダーヘッド内の連通室に夫
   々連通させ、このメカニカルシール室と連通室とにパイ
   プの一端を夫々開口させ、これらのパイプの他端を上記
   流通路の対応する側の出口付近にこれらの流通路内を流
   れる低圧冷媒の流れによってパイプ内に吸引力が生ずる
   ように開口させて成ることを特徴とする斜板式コンプレ
   ッサー。