JPS6050993B2 - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、同一円周上に配置された複数のシリンダボ
アに嵌合された複数のピストンが回転軸に固定された斜
板によつて往復動させられることにより、ガス状の冷媒
（以下、単に冷媒という）が圧縮されるようになつてい
る斜板式圧縮機の改良に関する。

上記斜板式圧縮機には、一円周上に複数のシリンダボ
アが形成された一対のシリンダブロックが一方の端面に
おいて互に合わされるとともに、それら両シリンダブロ
ックの互に対向するシリンダボアに両頭のピストンが嵌
合されるものがある。

そして、この形式の斜板式圧縮機においては一対のシリ
ンダブロックの互に合わせられる端面にそれぞれ空所が
形成され、両シリンダブロックが合わされた状態におい
てその空所内に斜板が配設さノれてその空所が斜板室と
して機能するようにされることが多い。そして、さらに
この形式の斜板式圧縮機の中には、冷媒吸入口から吸入
された冷媒の全部または大部分が斜板室を通つて吸入室
へ流れ、吸入室から各シリンダボアヘ吸入されるものが
ある。しかしかかる形式のものにおいては、（１）斜板
室内の流路抵抗が大きく冷媒が流通し難い、（１１）運
転時に斜板とピストンとの係合部から異音が発生し易い
という二つの問題があつた。斜板の回転を許容すべく十
分な広さとされている斜板室の流路抵抗が大きいという
ことは直惑に反するようであるが、斜板が高速で回転し
ており、かつその周辺の冷媒も斜板と共に回転させられ
ているため、実際には冷媒が意外に斜板室を通過し難い
のてある。

また異音（運転騒音）については、その発生原因が不明
であつたが、本出願人の研究の結果、斜板及びシュー等
とピストンとの間のシュークリアランスの増大によるも
のであることが判明した。

すなわち、回転している斜板、シュー及びボール等は低
温の冷媒によつて全体が十分にかつ均一に冷却されるが
、単に同じ場所を往復動させられておりしかも斜板室に
臨まされた内周面側からシュー及びボールを冷却した後
の冷媒で冷却されているにすぎないピストンの連結部は
冷却され難いのである。特に、冷媒吸入口から遠い位置
にあるピストンはこの傾向が顕著となり易い。その結果
比較的良好に冷却される斜板、シュー及びボールと冷却
不良のピストン連結部との間に熱膨張の差が生じ、シュ
ークリアランスが増大して騒音の原因−となつているこ
とが解つたのである。本発明はこのような事情を背景と
して、斜板室が冷媒通路の一部を成す形式の圧縮機であ
つて、冷媒の流通抵抗が小さく、かつ、斜板とピストン
との係合部から騒音が発生することを回避し得る．斜板
式圧縮機を提供することを目的として為されたものであ
り、その要旨とするところは、一対のシリンダブロック
の互に合わされる端面の各々に複数のシリンダボアのす
べてに外接する円より直径の大きい円形断面の行き止ま
り穴を形成すると、ともに、その行き止まり穴を囲む周
壁を貫通してその行き止まり穴に連通する冷媒吸入口を
設けて、その行き止まり穴の周壁側部分を全周にわたつ
て連続した円環状通路とする一方、中心の中心側部分を
斜板室とし、かつ、両シリンダブロック・の外周部を前
記回転軸に平行に貫通してそれら両シリンダブロックを
結合する複数本のボルトのうち少なくとも冷媒吸入口か
ら最も離れた一本の挿通穴を円環状通路と吸入室とに連
通させて、冷媒吸入口から吸入された冷媒がそれら円環
状通路とボルト挿通穴とを経て吸入室へ流れるようにし
たことにある。

以下、本発明が車両空調用の冷媒圧縮機に適用さた例を
示す図面に基づき更に詳述する。

第１図及び第２図において、互いに対称な形状を有する
一対のシリンダブロック１Ｆ及ひ１Ｒが一方の端面で互
に合わされており、それらシリンダブロック１Ｆ及び１
Ｒに一円周上において等角フ度間隔にそれぞれ五個づつ
形成されたシリンダボア２Ｆ及び２Ｒには両頭のピスト
ン３がそれぞれ滑合されている。

各ピストン３はその中間部（連結部）４の内周面側に形
成された凹所５において、斜板６の外周部にシュー７及
びボール８を介・して係合させられている。斜板６はシ
リンダブロック１Ｆ及び１Ｒ間に形成された斜板室１０
内に配設されており、軸受３１，３２，３３，３４及び
シール３５を介してシリンダブロック１Ｆ，１Ｒの中心
部によつて回転可能に保持された駆動軸１１に一定角度
傾斜させて固定されている。斜板６の回転運動がピスト
ン３の往復運動に変換されるようになつているのである
。シリンダブロック１Ｆ及び１Ｒの互に合わされる端面
とは反対側の端面はバルブシート１２Ｆ及び１２Ｒ１バ
ルブプレート１９Ｆ及び１９Ｒ並びにガスケット３６Ｆ
及び３６Ｒを間に挾んでハウジング１３Ｆ及び１３Ｒに
よつて覆蓋されている。

ハウジングには吸入室１４Ｆ及び１４Ｒ並びに吐出室１
６Ｆ及び１６Ｒが形成されている。吸入室１４Ｆ及び１
４Ｒとシリンダボア２Ｆ及び２Ｒとの間には吸入弁１８
Ｆ及び１８Ｒが設けられ、一方シリンダボア２Ｆ及び２
Ｒと吐出室１６Ｆ及び１６Ｒとの間には吐出弁１７Ｆ及
び１７Ｒが設けられている。上記斜板室１０の外周には
円環状の冷媒通路（円環状通路）２０が形成されている
。

この冷媒通路２０は斜板室１０と同幅で厚さ（深さ）は
４瓢程度である。シリンダブロック１Ｆ及び１Ｒの互い
に対向する端面側に、シリンダボア２Ｆ，２Ｒのそれぞ
に共通な外接円よりも直径の大きい行き止まりの大径穴
２１Ｆ及び２１Ｒが形成され、それらによつて斜板室１
０と冷媒通路２０とが同時に形成されているのである。
従つて、結果的には斜板室１０が冷媒通路２０の深さ分
だけ外方に拡張されたのと同じ状態となつている。これ
ら斜板室１０及び冷媒通路２０は、シリンダブ冶ツク１
Ｆ及び１Ｒを結合するボルト２２を挿通するためにシリ
ンダブロックに穿設された五個のボルト挿通穴２３Ｆ及
び２３Ｒによつて前記吸入室１４Ｆ及び１４Ｒに連通さ
せられている。

シリンダブロック１Ｆの各ボルト挿通穴２３Ｆは第２図
より明らかなように、斜板室１０と冷媒通路２０との境
界付近において同心円上に位置するが、シリンダブロッ
ク１Ｆ及び１Ｒの円環状通路２０と斜板室１０とを囲む
周壁を貫通して形成された冷媒吸入口２５から遠いもの
程その直径が大きくなつている。これはシリンダブロッ
ク１Ｒについても全く同様である。以上の構成になる斜
板式圧縮機において冷媒吸入口２５からガス状の冷媒が
ミスト状の潤滑油とともに吸入されると、比較的質量の
大きい潤滑油は第２図中破線の矢印にて示すようにその
まま下方に直進して回転している斜板６にあたり、シュ
ー７、ボール８等の摺動面を潤滑する。これに対し、潤
滑油よりも質量の小さい冷媒は同図中実線の矢印にて示
すように冷媒通路２０並びに斜板室１０内を時計方向及
び反時計方向に流通させられ、ピストン連結部４、シュ
ー７及びボール８等を冷却する。

そして主に冷媒吸入口２５から遠い位置にあるボルト挿
通穴２３Ｆ又は２３Ｒを通じて吸入室１４Ｆ又は１４Ｒ
に送り込まれる。この場合、斜板室１０は流路面積は大
きいが斜板６が高速で回転しているため吸入された冷媒
のすべてがこの中を吹き抜けることは困難である。

従つて斜板室１０の外側に形成された円環状の冷媒通路
２０にも十分な冷媒の流れが生ずる。その結果ピストン
連結部４は内外両周面側から冷却されることとなり、斜
板６、シュー７及びボール８等とピストン連結部４とが
ほぼ同じ温度に保たれるようになる。これによつてシュ
ークリアランスが最適値に保たれ、ピストン３の往復運
動につれてこれにかかる負荷の方向が変わるたびに斜板
６とシュー７、ボール８及びピストン３等とが衝突して
異音を発生することが防止される。また吸入冷媒の相当
部分が流路抵抗の小さい冷媒通路２０を流通することに
より冷媒の吸入抵抗が小さくなつて、単位時間あたりの
吸入冷媒量が増大する。

しかも本実施例においては、ボルト挿通穴２３Ｆ及び２
３Ｒを同時に冷媒の流通路として利用したことからシリ
ンダブロック１Ｆ及び１Ｒにピストン３を五本配設する
ことが可能となつた。

さらにこのボルト挿通穴２３Ｆ及び２３Ｒは冷媒吸入口
２５から離れた位置（本実施例では下方）にあるもの程
太径とされているため、下方へも冷媒が十分に流れ下方
寄りのピストンが上方寄りのものに比べて冷却され難い
というようなこともない。但し、斜板室と吸入室とを連
通させるボルト挿通穴の本数は任意であり、少なくとも
冷媒吸入口２５から最も遠いものがそのようなものとさ
れればよい。さらに付言するならば、冷媒通路の幅は斜
板室の幅よりも狭くすることも広くすることも可能であ
る。

一方冷媒通路の深さについては、これを２？以上とする
ことが望ましく、３Ｗ＄Ｌ以上とすることが特に望まし
い。冷媒通路の深さが１Ｔｆｒｍ程度の僅かなものであ
る時には冷媒がこの通路を流通し難く、本発明の効果が
十分には得られないからである。なお、本発明はこの他
にも当業者の知見に基づいて変形を加え得ることは言う
までもないところである。

以上の説明から明らかなように本発明は、ピストンより
外周側に円環状通路を形成するとともに、その円環状通
路を吸入口から最も離れた位置にあるボルト挿通穴によ
つて吸入室に連通させるノようにしたものであるため、
円環状通路のほぼ全長にわたつて十分な冷媒の流れが得
られ、両頭ピストンの連結部が中心側の斜板室を流れる
冷媒のみならず、外周側の円環状通路を流れる冷媒によ
つても効果的に冷媒されることとなり、シユークーリア
ランスが最適値に保持されて運転時の騒音が低下する。

また冷媒の何割かがこの流路抵抗の小さい円環状通路を
流通させられることから、吸入抵抗が減少して圧縮機の
運転効率が向上する。さらに従来は一対のシリンダブロ
ックを結合するたフめのボルトが配設される部分はシリ
ンダボアとしては勿論、冷媒通路としても利用できない
部分であつたが、本発明においてはボルト挿通穴を冷媒
通路として利用することにより、冷媒通路とボルトとが
シリンダブロック中の同じ部分に配置できることとなり
、その分だけシリンダボアを多く形成し得、もしくはシ
リンダブロックを小形化し得る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面断面図、第２図は
第１図における■一■断面図である。 １Ｆ，１Ｒ：シリンダプロツク、２Ｆ，２Ｒ：シリンダ
ボア、３：ピストン、４：ピストン連結部、６：斜板、
１０：斜板室、１３Ｆ，１３Ｒ：ハウジング、１４Ｆ，
１４Ｒ：吸入室、１６Ｆ，１６Ｒ：吐出室、２０：冷媒
通路（円環状通路）、２２：ボルト、２３Ｆ，２３Ｒ：
ボルト挿通穴。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一円周上に複数のシリンダボアが形成された一対の
   シリンダブロックが一方の端面で合わされるとともに、
   それら両シリンダブロックの互に対向するシリンダボア
   に両頭のピストンが嵌合され、そのピストンが、前記両
   シリンダブロックの中心部により支持された回転軸に固
   定の斜板によつて往復移動させられることにより、前記
   両シリンダブロックの他方の端面に近接して設けられた
   吸入室からガス状の冷媒を吸入して吐出室へ吐出する斜
   板式圧縮機において、前記両シリンダブロツクの互に合
   わされる端面の各々に前記複数のシリンダボアのすべて
   に外接する円より直径の大きい円形断面の行き止まり穴
   を形成するとともに、その行き止まり穴を囲む周壁を貫
   通してその行き止まり穴に連通する冷媒吸入口を設けて
   、その行き止まり穴の周壁側部分を全周にわたつて連続
   した円環状通路とする一方、中心の中心側部分を斜板室
   とし、かつ、前記両シリンダブロックの外周部を前記回
   転軸に平行に貫通してそれら両シリンダブロックを結合
   する複数本のボルトのうち少なくとも前記冷媒吸入口か
   ら最も離れた一本の挿通穴を前記円環状通路と前記吸入
   室とに連通させて、前記冷媒吸入口から吸入された冷媒
   がそれら円環状通路とボルト挿通穴とを経て前記吸入室
   へ流れるようにしたことを特徴とする斜板式圧縮機。