JPS6356430B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は傾斜揺動板を駆動してピストンを往復
動させるようにした冷媒圧縮機に関し、特に冷媒
の循環する冷却回路への潤滑油の流出を防止する
構造に関するものである。

この種の圧縮機においては、傾斜揺動板の配置
されるクランク室にシリンダブロツクのシリンダ
が開口しておりピストン往復動による冷媒圧縮の
際、ピストンとシリンダ内壁との間を通つて冷媒
ガスがクランク室の方へ吹き抜ける現象がある。
この吹き抜けたガス（ブローバイガス）はそのま
まではクランク室に貯まりクランク室内を高圧に
してしまうので、通常クランク室とシリンダヘツ
ドの吸入室とを細い連通路（いわゆるバランスホ
ール）で連通させて、ブローバイガスを吸入側に
戻すようにしている。

一方クランク室には、クランク室内の各部を潤
滑する潤滑油が停滞しており、この油は圧縮機運
転中に揺動板等でかき上げられるので、クランク
室内には油が霧状になつて漂遊している。この結
果細部迄潤滑されるのであるが、カムロータの回
転により液体の状態の油はクランクケース内径面
に沿つて流れる傾向があり、これがブローバイガ
スと一緒になつて、バランスホールを通つて吸入
側へ流れ、吸入弁を通してシリンダに入り、ピス
トンにより圧縮される冷媒ガスに混入して冷却回
路に流れ出て冷却回路の冷却効率に悪影響を与え
るという不都合を生ずる。一方、吸入室へ流れた
油の一部は、シリンダ内の圧縮行程の際のブロー
バイガスとともにクランク室へ戻るが、その量は
極めて少ないため、クランク室内の油の量が減少
する不都合もある。

本発明は、この欠点を簡単な構造で解消するこ
とを目的とする。

本発明の主要な目的は、吸入側へ戻るブローバ
イガスから油を分離し、しかもこの油を効果的に
冷却してクランク室へ戻すようにした簡単な構成
の冷媒圧縮機を提供することである。

本発明の他の目的は、ブローバイガスから分離
されかつ冷却された油をクランク室へ戻す前に駆
動軸のシヤフトシールや軸受けの潤滑に利用する
ようにした構成の冷媒圧縮機を提供することにあ
る。

本発明は、一端にフロントハウジングを有する
コンプレツサーハウジングの他端内にシリンダブ
ロツクが嵌装され、該シリンダブロツクの外端部
に吸入室と吐出室とを有するシリンダヘツドが設
けられ、該コンプレツサハウジング内の該フロン
トハウジングとシリンダブロツクとの間にクラン
ク室が形成されており、該フロントハウジングに
ベアリングを介して駆動軸が、その内端が上記ク
ランク室内に突出するようにして支持されてお
り、該フロントハウジングは、上記ベアリングに
関して上記クランク室より外側に上記駆動軸の貫
通するシヤフトシール室を有しており、該クラン
ク室内に駆動軸内端に固定したカムロータと該カ
ムロータの傾斜面上に接触して揺動可能に設けた
傾斜揺動板とを備え、該駆動軸の回転で該傾斜揺
動板を駆動してピストンを往復動させるようにし
た冷媒圧縮機において、上記シリンダヘツドに吸
入室と隣接して油溜め用の室を設け、該油溜め用
の室と上記クランク室上部とを結ぶ第一の連通路
を上記シリンダブロツクを通して設けるとともに
該油溜め用の室の上部と上記吸入室とを結んで上
記第一の連通路より大きな第二の連通路を設けて
上記第一および第二の連通路を通して上記クラン
ク室内のブローバイガスを上記吸入室に戻すよう
になしたこと、一方上記駆動軸の回転で動作する
ポンプ機構を上記フロントハウジングとカムロー
タに設けるとともに該ポンプ機構のポンプ室と上
記油溜め用の室下部とを結ぶ第三の連通路と該ポ
ンプ室と上記駆動軸の周囲に設けたシヤフトシー
ル室とを結ぶ第四の連通路とを設け、上記油溜め
用室でブローバイガスから分かれた油を上記ポン
プ機構で上記第三の連通路を通して吸引し上記第
四の連通路を通し、上記シヤフトシール室および
駆動軸支持ベアリングを潤滑しながら上記クラン
ク室に圧送するようになしたこと、および上記カ
ムロータに対向したフロントハウジングの内面
に、カムロータに向かつて突出した環状突起を上
記駆動軸と偏心して設けるとともに、上記カムロ
ータの対向面に、上記環状突起内に突出した環状
凸部を上記駆動軸と同心に設けて、該環状突起と
環状凸部との間に上記ポンプ室を形成し、上記環
状凸部の外周上に少なくとも１つの径方向に移動
可能な摺動板を該ポンプ室を区切るように設け
て、上記ポンプ機構が構成されていることを特徴
とするものである。

このような構成によれば、ブローバイガスは、
吸入室へ戻る前に、油溜め用の室に入り、そこで
油を分離されるので、ブローバイガスに混入した
油がブローバイガスとともにシリンダに入り、そ
こから冷却回路へ流出するといつた従来の問題点
は解決される。その上、油溜め用の室は吸入室に
隣接して設けられているので、ブローバイガスか
ら分離された油は低温に保たれており、しかもフ
ロントハウジングとカムロータにポンプ機構を設
け、この低温の油がポンプ機構によつてシヤフト
シール室および駆動軸の支持ベアリングを通つて
クランク室へ圧送されるので、シリンダヘツドと
反対側のフロントハウジング中のこれらシヤフト
シールやベアリングは潤滑されるとともに冷却さ
れる利点があるとともに、クランク室内の油の減
少や温度上昇という不都合を抑えることができ
る。更にポンプ機構がフロントハウジング内面と
カムロータの対向面に環状凸部と凹部を設け摺動
板を配するだけで構成されているので、カムロー
タの作用やシヤフトシールの作用に全く影響を与
えず、むしろ前記のようにシヤフトシールやベア
リングの潤滑を行なうことができる利点がある。

以下、本発明を、図面に示す実施例を参照して
詳細に説明する。

第１図、第２図および第３図を参照して、ハウ
ジング１の一端にはシリンダブロツク２が嵌装さ
れ、他端はフロントハウジング３で閉じられて、
シリンダブロツク２とフロントハウジング３との
間にクランク室４が形成されている。

フロントハウジング３には、これを貫通して延
在する駆動軸５が、ベアリング６を介して支持さ
れている。フロントハウジング３は、駆動軸５の
周囲に外方へ突出するスリーブ７を備え、内部に
シヤフトシール組立体８を組込まれている。

駆動軸５の内端には、傾斜面を備えたカムロー
タ９が取付けられフロントハウジング３の内面に
スラストベアリング１０を介してスラスト支持さ
れている。カムロータ９の傾斜面には、スラスト
ベアリング１１を介して揺動板１２が当接され
る。揺動板１２は、シリンダブロツク２に軸方向
に弾性支持された傘歯車１３の中心に座したボー
ル１４に支持され、かつ傘歯車１３に噛み合う歯
１５を備えている。

シリンダブロツク２に形成したシリンダ１６に
嵌装したピストン１７は、ピストン杆１８を介し
て揺動板１２に結合されている。

シリンダブロツク２の外端には、リードバルブ
を備えたバルブプレート１９を介してシリンダヘ
ツド２０が当接され、ボルト２１で取付け固定さ
れている。シリンダヘツド２０は、吸入室２２と
吐出室２３とを備え、それぞれシリンダ１６とバ
ルブプレート１９の吸入ポートと吐出ポートを介
してリードバルブの働きで動作的に接続される。
シリンダヘツド２０は、また、吸入室２２および
吐出室２３にそれぞれ連通し外部冷却回路と接続
するための吸入口２４および吐出口２５を有して
いる。

上述の構成で、駆動軸５が、外部駆動源、例え
ば自動車のエンジンによつて回転されると、カム
ロータ９が一緒に回転する。この結果揺動板１２
がボール１４を中心に揺動し、ピストン１７を往
復動させ、冷媒の圧縮を行う。この際、揺動板１
２は、その歯が傘歯車１３に噛み合い、回転を防
止されている。

クランク室４内には潤滑油が封入されており、
動作中、カムロータ９や揺動板１２によつて、潤
滑油がクランク室内に飛散され、これによつて、
クランク室内の各部やシリンダ壁が潤滑される。

シヤフトシール組立体８やベアリング６の潤滑
は、後述する構成で行なわれる。

さて、上述の圧縮機の動作中に、ピストン１７
とシリンダ１６内壁との間のギヤツプを通して冷
媒ガスがクランク室４内へ吹抜ける。このブロー
バイガスを冷媒回路側へ戻すために通常バランス
ホールと呼ばれる小孔がクランク室４と吸入室２
２とを結ぶように設けられる。この結果、クラン
ク室内に吹き抜けたガスは、このバランスホール
を通つて吸入室側に戻るが、このとき、一緒にク
ランク室内壁面近くに漂遊する油が吸入室側に侵
入する。この油は圧縮冷媒ガスと一緒に冷却回路
へ送り出されて、冷却回路の効率を悪くする。

これを解決するために、本発明に従つて、シリ
ンダヘツドの先端に更に補助ヘツド２９を設け、
シリンダヘツド２０との間に室３０を形成する。
この補助ヘツド２９は、シリンダヘツド２０と一
緒にボルト２１で組立てるようにすれば良い。

シリンダヘツド２０には、室３０の上方部で吸
入室２２と室３０とを連通する穴３１が設けられ
ており、一方室３０上方部とクランク室上方部と
を連通する細孔３２を、シリンダブロツク２と、
バルブプレート１９とシリンダヘツド２０を通し
て設ける。

更にクランク室４中に、カムロータ９の回転に
よつて動作するオイルポンプを設け、補助ヘツド
２９の室３０の底部とこのポンプを結ぶ油孔３４
を設けるとともに、このオイルポンプとシヤフト
シール部とを結ぶ油孔３５を設け、室３０に貯つ
た油をオイルポンプにて、油孔３４，３５を経て
シヤフトシール部へ供給し、シヤフトシール部か
らニードルベアリング６を通してクランク室４へ
戻すように構成している。

第３図を特に参照して、フロントハウジング３
の内面にはニードルベアリング６を取付けたボス
３６を備えるとともに、このボス３６とスラスト
ニードルベアリング１０との間に偏心した環状突
起３７が設けられている。

カムロータ９のフロントハウジング３と対向す
る面は、フロントハウジング３のボスを受ける円
形凹部３８とその外側に同心の環状凹部３９を形
成されている。円形凹部３８の中央部には、駆動
軸５が取り付けられている。円形凹部３８と環状
凹部３９との間の環状凸部４０の内壁はボス３６
の外壁と接するように、また環状凸部４０の外壁
は偏心した環状突起３７の内壁と部分的に接する
ようになつている。

一方、環状凹部３９の外壁は偏心した環状突起
３７の外壁と部分的に接触するようになつてい
る。

従つてフロントハウジング３の偏心した環状突
起３７とカムロータ９の環状凸部４０との間に
は、第４図ａに斜線を施した部分で示されるよう
な空間が形成される。この空間がポンプ室を形成
する。

このポンプ室には、環状凸部４０の外壁と偏心
した環状突起３７の内壁との接触点の両側におい
て、油孔３４と３５がそれぞれ開口している。

油孔３４は、点線で示されるように、フロント
ハウジング壁内を延在し、ハウジング壁を軸方向
に延在し、バルブプレートを貫通し、シリンダヘ
ツド２０を貫通して補助ヘツドの室３０へ連通し
ている。一方、油孔３５は、点線で示されるよう
に、ポンプ室とシヤフトシール部を連絡するよう
に、フロントハウジング３に形成されている。

カムロータ９の環状凸部４０には、その一直径
の両端位置に摺動板４１，４２が径方向に移動可
能に設けられている。なお、この摺動板の数と位
置は任意で良い。複数の場合はもちろん間隔をお
いて設ける。この結果、カムロータ９の回転によ
り遠心力によつて摺動板４１，４２は径方向外向
きに飛び出そうとするので、摺動板４１，４２の
先端は動作中常にフロントハウジング３の偏心し
た環状突起３７の内壁に接触する。即ちポンプ室
は摺動板４１，４２で３つ（環状突起３７と環状
凸部４０との接触点に一方の摺動板が位置すると
きは２つ）に区切られ、しかも区切られた各部屋
はカムロータの回転によつて、移動するので、第
３図ａでカムロータが右回転するものとすると、
油孔３４から油が吸入され、油孔３５から油が送
り出される。この際、区切られた各部屋の容積は
大小に変化するが環状凸部４０の端面とフロント
ハウジング内壁面あるいは偏心した環状突起３７
の端面とカムロータ端面との間は、必要なクリア
ランスを設け、液圧縮は行なわないように考慮さ
れる。

かくして、補助ヘツド２９の油溜め用の室３０
の下部に貯つた油は油孔３４、ポンプ室および油
孔３５を通つてシヤフトシール８の部分へ供給さ
れ、そこからニードルベアリング６を通り更にス
ラストニードルベアリング１０を通つてクランク
室４へ戻る。

なお、この場合、ニードルベアリング６を内部
へ配置したボス３６の周囲へ前述のように、ポン
プを形成したので、スラストニードルベアリング
１０を通つてクランク室へ戻る油の量が少なく制
限されるので、第１図に示されるように、カムロ
ータ９に、ボス３６を受ける円形凹部３８の底部
から反対側の傾斜面へ延在する油孔４３，４４を
設けている。油孔４３はニードルベアリング１１
の近傍に、油孔４４は、傘歯車１５の中心の孔４
５の近傍に開口している。この結果、油孔４３を
通して流れる油はニードルベアリング１１を潤滑
してクランク室へ戻り、油孔４４を通して流れる
油は、孔４３を通してベアリングボール１４の表
面を潤滑してクランク室へ戻る。

以上実施例の説明から明らかなように、本発明
によれば、ブローバイガスが吸入室へ戻る際混入
したオイルが吸入室に隣接した室で分離され冷却
されてクランク室へ戻されるので、オイルが冷却
回路へ流れ出る量が激減され、その上、クランク
室に戻る前にシヤフトシールやベアリング部を冷
却されたオイルで潤滑できる利点がある。

なお、上記実施例では油溜め用の室３０は吐出
室にも隣接された形となつているが、実際には、
分離された油は室３０の下部に溜るので、室３０
の油溜め領域は第２図ａ，ｂから明かなように、
吸入室２２に隣接し、充分冷却される。もちろん
油溜め用の室３０は全体が吸入室のみに隣接して
設けても良い。

以上本発明を特定の実施例について説明した
が、本発明は、これらの実施例に限定されるもの
ではなく、他の種々の設計や変形が考えられると
ころである。例えば、油溜め用の室は、補助ヘツ
ドを設けることなく、シリンダーヘツドに区隔壁
をもつて形成しても良いし、オイルポンプは、駆
動軸に連結されて駆動されるようなものであれば
良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図ａとｂは、それぞれ第１図で用いるシリンダー
ヘツドと補助ヘツドの断面図である。第３図ａと
ｂはそれぞれフロントハウジングの内面とカムロ
ータの対向面を示す図である。 １…ハウジング、２…シリンダーブロツク、３
…フロントハウジング、４…クランク室、５…駆
動軸、６…ニードルベアリング、９…カムロー
タ、１６…シリンダ、１７…ピストン、２０…シ
リンダーヘツド、２２…吸入室、２３…吐出室、
２９…補助ヘツド、３０…油溜め用の室、３１，
３２，３４，３５…油孔、３７…偏心した環状突
起、４０…環状凸部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端にフロントハウジングを有するコンプレ
   ツサーハウジングの他端内にシリンダブロツクが
   嵌装され、該シリンダブロツクの外端部に吸入室
   と吐出室とを有するシリンダヘツドが設けられ、
   該コンプレツサハウジング内の該フロントハウジ
   ングとシリンダブロツクとの間にクランク室が形
   成されており、該フロントハウジングにベアリン
   グを介して駆動軸が、その内端が上記クランク室
   内に突出するようにして支持されており、該フロ
   ントハウジングは、上記ベアリングに関して上記
   クランク室より外側に上記駆動軸の貫通するシヤ
   フトシール室を有しており、該クランク室内に駆
   動軸内端に固定したカムロータと該カムロータの
   傾斜面上に接触して揺動可能に設けた傾斜揺動板
   とを備え、該駆動軸の回転で該傾斜揺動板を駆動
   してピストンを往復動させるようにした冷媒圧縮
   機において、上記シリンダヘツドに吸入室と隣接
   して油溜め用の室を設け、該油溜め用の室と上記
   クランク室上部とを結ぶ第一の連通路を上記シリ
   ンダブロツクを通して設けるとともに該油溜め用
   の室の上部と上記吸入室とを結んで上記第一の連
   通路より大きな第二の連通路を設けて上記第一お
   よび第二の連通路を通して上記クランク室内のブ
   ローバイガスを上記吸入室に戻すようになしたこ
   と、一方上記駆動軸の回転で動作するポンプ機構
   を上記フロントハウジングとカムロータに設ける
   とともに該ポンプ機構のポンプ室と上記油溜め用
   の室下部とを結ぶ第三の連通路と該ポンプ室と上
   記駆動軸の周囲に設けたシヤフトシール室とを結
   ぶ第四の連通路とを設け、上記油溜め用室でブロ
   ーバイガスから分かれた油を上記ポンプ機構で上
   記第三の連通路を通して吸引し上記第四の連通路
   を通し、上記シヤフトシール室および駆動軸支持
   ベアリングを潤滑しながら上記クランク室に圧送
   するようになしたこと、および上記カムロータに
   対向したフロントハウジングの内面に、カムロー
   タに向かつて突出した環状突起を上記駆動軸と偏
   心して設けるとともに、上記カムロータの対向面
   に、上記環状突起内に突出した環状凸部を上記駆
   動軸と同心に設けて、該環状突起と環状凸部との
   間に上記ポンプ室を形成し、上記環状凸部の外周
   上に少なくとも１つの径方向に移動可能な摺動板
   を該ポンプ室を区切るように設けて、上記ポンプ
   機構が構成されていることを特徴とする冷媒圧縮
   機。