JPS595796B2 - 流体圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は流体圧縮機主として自動車の空気調和のため
に使用されるラジアル型の流体圧縮機に関する。

一般に、自動車の冷暖房用の圧縮機は制限されたエンジ
ン室内に配置されるために過大な寸法をとることなくし
かも効率のよいものとして設計されなければならない。

これに応えるものとして、これまでに、フレームを同一
平面内で縦横に交差するシリンダホールを形成したシリ
ンダケースとこれに嵌合関係を持つ外殼体とで構成し、
シリンダケースと外殼体を貫通する状態に中央部に傾斜
部と偏心部を有する駆動軸を設け、この駆動軸を偏心部
および傾斜部の両側において軸支して偏心部をシリンダ
ホールに臨ませ、駆動軸の傾斜部周辺を低圧室となし、
また各シリンダの外周部と隣接部を高圧部として″圧縮
機の前後寸法を縮少すると共に高容量のガスを扱いうる
ようにしたものが特開昭４９−５６２０６号として提案
されているが、このものでは駆動軸の偏心部が軸の中央
部に位置するために、縦および横方向のシリンダ中に収
容される上下または左）右のピストンはそれぞれ別個の
ものとして組立時に軸上に別に配設したヨーク部材によ
つて相互に連結しなければならず、余分な部品を必要と
して構成が複雑となり組立が厄介であり、そして軸受部
材は低圧室すなわちオイルを含む冷媒ガスが流入する部
分の外側におかれているために軸支部に対する潤滑も円
滑に行い難くピストン運動に支障を来たす恐れがあり、
また各シリンダは高圧ガスで包囲される構成になつてい
るので冷却されずに過熱ぎみとなつてガスの圧縮効率が
低下する恐れがある。

そして外殼体をシリンダケースに密封状態に嵌合される
こともなかなか困難である。そこで、この発明は上記の
欠点を改良すべくなされたもので、構成の簡素化と組立
の容易化が計られ、ピストン運動部および軸支部への潤
滑が充分に行われ、焼き付きを生じることなく、ピスト
ン作動が円滑な圧縮機を提供するものである。図面参照
の上その実施例について説明すれば第１図、第２図にお
いて１は中央がくびれた筒状をなす前方ケーシングであ
つて、前半部（図で左半部）は駆動部１ａをなし、後半
部（図で右半部）は拡大されて冷媒ガスの収容部１ｂを
なしており、この冷媒ガスの収容部１ｂは後端が開放さ
れていると共に内側の低圧ガス吸入室１ｃとその吸入室
１ｃの後半部外周に段状に形成された高圧ガス吐出室１
ｄとを備えている。上記前方ケーシング１の内部には後
端部に短かな傾斜頚部２ｂと偏心部２ａを有する駆動軸
２が貫通状態に挿入されていて、駆動部１ａにおいては
ころ軸受３ａにより支持され、収容部１ｂにおいては低
圧ガス吸入室１ｃの周壁１ｃ′の内面に形成された複数
個のリブ１′の後端部に圧入され、吸入室１ｃを後述の
シリンダ開口部に連通させるスラスト用球軸受３ｂによ
つて支持され、偏心部２ａは短かな傾斜頚部２ｂと共に
収容部１ｂの開放端から片持ち状態になつて後方に突出
している。

この駆動軸２上には低圧ガス吸入室１ｃ内に露出してい
る部分から偏心部２ａに至る部分にかけて後部が半径方
向外側に向つて傾いた流通みぞ２ｃが穿設され、その傾
斜部は後述するシリンダハウジングの前側中心開口部に
通じるようになされている。また、低圧ガス吸入室１ｃ
内の部分においては釣合いおもり４が一体回転するよう
に定着され、この釣合いおもり４の前面４ａは駆動部１
ａに取付けられたころ軸受３ａに向つて傾斜しており、
且つころ軸受３ａの取付けられた駆動部１ａの周壁の一
部には低圧ガス吸入室１ｃに通じるようなみぞ５が設け
られ、冷媒ガス中に含まれている霧状の潤滑油がころ軸
受３ａに向つて流入するようになつている。

ころ軸受３ａの前側の駆動軸２上には密封リング６ａ、
回転密封具６ｂ、押圧ばね６ｃおよびブラケット６ｄか
らなる軸封部材が施されており、また駆動軸２の前端に
は保持円板７が楔着されていて、この保持円板７の外周
部には釣合いおもりを兼ねたクラッチ板８が配設され、
保持円板７とクラッチ板８とは第４図にみられるように
複数個のリンク８ａなよつて連結されている。

そして、上記のクラッチ板８は前側ケーシング１の駆動
部１ａに球軸受３ｃを介して回転自在に支持されたプー
リ９に埋設された電磁石１０に対向しており、この電磁
石１０には同じく駆動部１ａに設けられたブラシ１１．
導通板１２を介して随時通電するようになされている。

また、前方ケーシング１のほぼ中央部上には冷却系統の
蒸発器（図示せず）に接続された吸入管１３が取付けら
れ、冷媒ガスの収容部１ｂの低圧ガス吸入室１ｃに連通
しており、一方低圧ガス吸入室１ｃの後部外周に形成さ
れた高圧ガス吐出室１ｂ上には吐出管１４（第２図）が
取付けられて冷却系統の凝縮器（図示せず）に接続され
ている。

さらに、冷媒ガスの収容部１ｂを形成する低圧ガス吸入
室１ｃおよび高圧ガス吐出室１ｄの後端は前述のように
開放されていると同時にそれらの室を包囲している周壁
１♂および１ｄの後端は一つの垂直面によつて切断され
ていて、それらの端面には密封材１５が環状に施されて
いる。また、高圧ガス吐出室１ｄの周壁１ｄは円周方向
に所要の間隔をおいて肉厚部を備えていて連結ボルト１
６が挿入できるようになつていると共にその外側には自
動車のエンジン室に定着すべき耳片１７を備えている。

一方、２０はシリンダハウジングであつて第３図および
第５図にみられるように浅い皿状台部２１と、中央に交
差空間部２３をおき且つ同一平面内に軸線を有し縦横方
向に十字状に配置された４個のシリンダ２２ａ，２２ｂ
および２２ｃ、２２ｄとで単一構造体として形成されて
おり、皿状台部２１の前端面は前方ケーシング１の冷媒
ガス収容部１ｂの後端面に密接させられ、円周方向の数
個所においてボルト１６によりねじ止めされている。

縦シリンダ２２ａ，２２ｂと横シリンダ２２ｃ，２２ｄ
の筒壁および交差空間部の後壁は該部の冷却のために皿
状台部２１の後壁より大きく膨出しており、そして交差
空間部２３の前方は開口部２３ａとなつていて前方ケー
シング１の低圧ガス吸入室１ｂと連通して駆動軸２の後
端部を受け入れている。

両方向のシリンダ内にはそれぞれの軸線に沿つて往復動
するピストン体２４および２５が交差状態に収容されて
いるが、これらのピストン体２４，２５は第６図イ、口
に示すように一つの直線上に所定の間隔をおいて配置さ
れた各一対の通孔２６付きのピストン頭２４ａ，２５ａ
１ステム２４ｂ，２５ｂ１スリツパ部２４ｃ，２５ｃな
らびに相互の連結杆２４ｄ，２５ｄからなつている。

さらに詳述すれば、一方のピストン体、図示の例では縦
方向のシリンダ２２ａ，２２ｂに収容されているピスト
ン体２４は、一つ（図で下方）のピストン頭２４ａのス
テム２４ｂの端部にはこれより幅広いほぼ方形のスリツ
パ部２４ｃが設けられ、これより所定の間隔をおいて他
方（上方）のスリツパ部２４ｃが対向して配設され、両
スリツパ部２４ｃはそれらの後端部において所要幅の板
状の連結杆２４ｄによつて一体に結合されている。そし
て、他方のスリツパ部２４ｃの上面には雌ねじ付きの短
軸２４ｅが突設してあつて、この短軸２４ｅに他方のピ
ストン体２４ａの筒状になつたステム２４ｂが嵌合され
、後述の薄板弁と共に着脱自在に定着されるようになつ
ている。

一対のスリツパ部２４ｃはその対向内面間に、第３図に
みられるように内部に駆動軸２の偏心部２ａを嵌め込む
ころ軸受３ｄを有し角が切除された方形のスライド部材
３０を嵌合支持する部分であるが、そのスライド部材３
０の保持と摺動を確実にするために前端部には内向きの
突条２４ｆ（第１図、第６図）が形成されており、そし
てステム２４ｂに対して一方の側（図では駆動軸２の回
転方向に対向する側）は短くなつていてスライド部材３
０の摺動面を潤滑し易いようになつている。

また、同じ目的のために一対のスリツパ部２４ｃの前端
部中央には第６図のように内面に通じる小孔２４ｈを有
する段みぞ２４ｇが設けられると共に両側にも縦みぞま
たは通孔２４１が設けられスリツパ部内面あるいはスラ
イド部材３０の表面に形成された横みぞ２４ｊと通じ合
つている。他方のピストン体２５は第６図口のように一
対のピストン頭２５ａはステム２５ｂ１スリツパ部２５
ｃと一体に形成されており、このものでは板状の連結杆
２５ｄはステム２５ｂの部分を相互に連結するようにな
つていて、スライド部材３０との間に他のピストン体２
４の連結杆２４ｄを介在させ且つ相互の往復運動を許容
する空間を形成するように後方（図で下方）に張出して
いる。上記の点を除き、スリツパ部２５ｃは前方からみ
て片側が短く形成され、前端には突条２５ｆと小孔２５
ｈ付きの段みぞ２５ｇを備え、両側部にも縦みぞまたは
通孔２５１を備えていてこれが内面あるいはスライド部
材３０の表面に形成された横みぞ２５ｊに通じているこ
とは前述のピストン体２４と変りがない。これらのピス
トン体２４と２５は、シリンダハウジング２０の中では
それぞれのスリツパ部２４ｃ，２５ｃが９０度だけ位置
をずらされて配置されていて、各スリツパ部２４ｃと２
５ｃが形成する空所には上述のスライド部材３０が嵌合
され、そのスライド部材３０の内部に配設されたころ軸
受３ｄに第１図のように駆動軸２の偏心部２ａが嵌合さ
れている。

そして、前述のように駆動軸２に設けた流通みぞ２ｃの
後方傾斜部がシリンダハウジング２０内においてスライ
ド部材３０の摺動面に近接して開口している。

両方向のシリンダ２２ａ，２２ｂおよび２２ｃ，２２ｄ
中にある各ピストン頭２４ａ，２５ａの外面には第１図
，第３図のようにバネ材からなる薄板弁２７が止着され
ており、また各シリンダの外端のフランジ部２２ａ′，
２２ｂ′および２２ｃ′，２２ｄはそれぞれ外方に拡大
されていて、その前方は前方ケーシング１の高圧ガス吐
出室１ｄに連通するように開口していると共に内部には
段部２８が設けられ、その段部２８には円板状のバルブ
シートＢ２９が着座させられている。

このバルブシート２９はピストン頭２４ａ，２５ａの通
孔２６と一致する通孔３１を備えその外面には同じくバ
ネ材からなる薄板弁３２が配設され、さらにその上に外
側が高くなるように湾曲して皿状をなし外周に沿つて多
くの切欠開口３４を備えた弁押え３３が載置され、これ
らのものは中心部においてリベット３５によつて一体に
取付けられ、一つの弁構造体をなしている。

この弁構造体の上に座金３６が配設され、その外方から
蓋体３７が密封材と共に施されてフランジ部２２ａ′，
２２Ｖおよび２２ｃ′，２２ｄ′の外端面においてそれ
ぞれねじ止めされている。

この発明の圧縮機は上述のような構成を具備しているが
、その組立方について述べれば、先ず分離ピストン頭２
４ａ以外のピストン頭２４ａ，２５ａの外面に薄板弁２
７を取付けておき、第５図に示すシリンダハウジング２
０の横シリンダ２２ｃ，２２ｄ中にその一側方からピス
トン体２５を挿入し、次に第６図イのように一つのピス
トン頭２４ａが分離した状態のピストン体２４の対向ス
リツパ部２４ｃ間にスライド部材３０を嵌め込み、この
ものをピストン頭２４ａが取付けられていないスリツパ
部２４ｃの部分を上にして縦シリンダ２２ａ，２２ｂの
下方から挿入する。

すると、上記のスリツパ部２４ｃがピストン体２５の対
向スリツパ部２５ｃの間を通り抜け、スライド部材３０
の空いている二側面が対向スリツパ部２５ｃ間に嵌合す
ることになり、またピストン体２４の連結杆２４ｄは他
のピストン体２５の連結杆２５ｄの前側に差し込まれる
。

その後、上面に薄板弁２７を重ねた分離ピストン頭２４
ａを縦シリンダ２２ａ，２２ｂの上方から差し込んで、
そのステム２４ｂを上記のスリツパ部２４ｃ上の短軸２
４ｅに嵌合させ、薄板弁２７と共にスリツパ部２４ｃに
定着する。

そして各シリンダのフランジ部２２ｉ，２２ｂ′および
２２♂，２２ｄに前記の弁構造体を配置し、蓋体３７を
施す。

次に前方ケーシング１にその後方（第１図で右方）から
駆動軸２を挿入し、その前端部にクラッチ板８を一体に
組付けた保持板７を取付け、前方ケーシング１の後端か
ら突出している駆動軸２の偏心部２ａにスライド部材３
０を嵌合させつつ、シリンダハウジング２０の皿状台部
２１の前端面を前側ケーシング１の後端面に当接させ、
複数のボルト１６によつて両者を定着する。

このようにして、二組のピストン体２４，２５は第１図
、第３図の状態に簡単にシリンダハウジング中に交差し
て組込まれ、シリンダハウジング２０は前方ケーシング
１に気密に取付けられる。

次にその操作について述べれば、第１図においてプーリ
９をエンジンにより駆動し、電磁石１０に通電すればク
ラッチ板８がこれに吸着されて駆動軸２が回転し、その
後端の偏心部２ａに嵌合しているスライド部材３０が偏
心回動し、これを抱持しているピストン体２４および２
５のスリツパ部２４ｃ，２５ｃを介して各両端部にある
ピストン頭２４ａ，２５ａが縦シリンダ２２ａ，２２ｂ
および横シリンダ２２ｃ，２２ｄ中を上下または左右に
交互に往復動することになる。ピストン体２４および２
５の上記の動作によつて冷却回路中の低圧の冷媒ガスが
吸入管１３から前方ケーシング１の低圧ガス吸入室１ｃ
に流入し、さらに点線矢印のように駆動軸２上の流通み
ぞ２ｃおよび玉軸受３ｂの部分を通つて両方向のシリン
ダ２２ａ，２２ｂおよび２２ｃ，２２ｄ中に流入する。

そして、ピストン頭２４ａまたは２５ａが交差空間部に
向つて移動するときには冷媒ガスは薄板弁２７を押開き
、通孔２６を通つてピストン頭２４ａ，２５ａとバルブ
シート２９との間に入り、ピストン頭２４ａまたは２５
ａが外方に向つて移動するときには圧縮され、所要圧に
達したところでバルブシート２９上の薄板弁３２が開か
れ、高圧になつた冷媒ガスは通孔３１および弁押え３３
の切欠開口３４を通つて前方ケーシング１の高圧ガス吐
出室１ｄ中に吐き出され、吐出管１４により再び冷却回
路に送り出される。

そして、冷媒ガスの上述のような流動過程において、冷
媒ガス中に霧状になつて含まれている潤滑油が、低圧ガ
ス吸入室１ｃ内においては直接にあるいは釣合いおもり
４の前面４ａおよび駆動部１ａに設けたみぞ５を介して
駆動軸２を支持する前後の軸受３ａ，３ｂおよび軸封部
材に注入され、またシリンダハウジング２０内において
は開口部２３ａおよび軸上の流通みぞ２ｃを通つて直接
にあるいはピストン体２４，２５のステム２４ｂ，２５
ｂに付着してスリツパ部２４ｃ，２５ｃの短い側部およ
び段みぞ２４ｇ１縦みぞ２４１などを介してスライド部
材３０の軸受３ｄおよび摺動面に注がれる。

以上のようにこの発明では、前半部が駆動部をなし後半
部は周壁の後端が一平面にあるように同心状に形成され
た低圧ガス吸入室と高圧ガス吐出室からなる冷媒収容部
をなし内側に駆動軸を設けた前方ケーシングと、皿状台
部に縦，横のシリンダを中央に交差空間部を形成して設
け、それらのシリンダ中には双頭型のピストンをそれぞ
れ挿入したシリンダハウジングとで機体を構成し、前方
ケーシングの後端面にシリンダハウジングの前端面を密
封材を介在させて突き合せ状態に定着させたので、機体
の組立てが容易であると共に圧着し易くて気密性が向上
し、また、前方ケーシング内の駆動軸の中間周囲部を低
圧ガス吸入室となし、これをシリンダハウジング中央の
交差空間部に軸支部を介して連通させると共に駆動軸に
は低圧ガス吸入室から上記交差空間部に通じるみぞを設
け、吸入室の前壁面にも前方軸支部に至るみぞを設けた
ので、圧縮機の作動中、駆動軸の前後の軸支部およびス
ライド部材の嵌合部は常に流動する冷媒ガスにさらされ
ることになり、ガス中に含まれた霧状のオイルによつて
充分に潤滑され、摺動部に焼き付きを生じることなくピ
ストンの作動が極めて円滑に行われるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すものであり、第１図は縦
断正面図、第２図は平面図、第３図は第１図のＸ−Ｘ線
に沿つた横断面図、第４図は左側面図、第５図はシリン
ダハウジングの後方斜視図、第６図イは一つのピストン
体の一部分離斜視図、第６図印ま他のピストン体の側面
図。 図中、１・・・・・・前方ケーシング、１ａ・・・・・
・駆動部、１ｂ・・・・・・冷媒ガスの収容部、１ｃ・
・・・・・低圧ガス収容室、１ｄ・・・・・・高圧ガス
吐出室、２・・・・・・駆動軸、２ａ・・・・・・偏心
部、２ｂ・・・・・・傾斜頚部、２ｃ・・・・・・流通
みぞ、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ・・・・・・軸受、４・
・・・・・釣合いおもり、５・・・・・・みぞ、２０・
・・・・・シリンダハウジング、２１・・・・・・皿状
台部、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ・・・・・・シ
リンダ、２２ｉ，２２ｂ′，２２ｃ′，２２ｄ・・・・
・フランジ部、２３・・・・・・交差空間部、２４，２
５・・・・・・ピストン体、２４ａ，２５ｂ・・・・・
・ピストン頭部、２４ｂ，２５ｂ・・・・・・ステム、
２４ｃ，２５ｃ・・・・・・スリツパ部、２６・・・・
・・通孔、２７・・・・・・薄板弁、２９・・・・・・
バルブシート、３１・・・・・・薄板弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前半部が駆動部をなすと共に後半部は周壁の後端が
   一平面にあるように同心状に形成された低圧ガス吸入室
   と高圧ガス吐出室からなる冷媒収容部となし内側に駆動
   軸を備えた前方ケーシングと、皿状台部に縦、横のシリ
   ンダを中央に交差空間部を形成して設け、それらのシリ
   ンダ中には一対のピストン頭とステムと中央の対向する
   スリツパ部および連結部からなる双頭型のピストン体を
   摺動自在に挿入したシリンダハウジングとからなり、ピ
   ストン体の対向スリツパ部にはスライド部材を嵌合し、
   該スライド部材には前方ケーシングから突出する駆動軸
   後端の偏心部を係合させ駆動軸の回転により各ピストン
   体を往復動せしめるものにおいて、シリンダハウジング
   の前端面に前方ケーシングの後端面を密封材を介して定
   着し、前方ケーシング内の前後の部分において駆動軸を
   支持し、両支持部分間における駆動軸の周囲部を低圧ガ
   ス吸入室となし、該吸入室を低圧ガスの吸入口に連通さ
   せると共にシリンダハウジングの交差空間部に軸支部を
   介して連通させ、上記駆動軸には中央部から偏心部にか
   けて後端部が外方に傾斜した流通みぞを形成すると共に
   上記吸入室の前壁面にも駆動軸の支持部に至るみぞを形
   成したことを特徴とする流体圧縮機。