(57)【要約】【課題】スラストベアリング、シャフトシールの潤滑性を向上し、耐久性、信頼性に優れた斜板式圧縮機を提供する。【解決手段】駆動軸と、該駆動軸に固定され駆動軸とともに回転されるロータと、該ロータに連結され前記駆動軸に対し傾斜された状態でロータとともに回転される斜板と、該斜板に連接され斜板の回転運動から自身の往復運動へと変換されるピストンと、前記ロータ側面に配置され前記該ピストン側からの圧縮反力を受けるスラストベアリングとを有する斜板式圧縮機において、前記ロータまたはスラストベアリングにおける斜板のピストン上死点側に対応する位置に、径方向延出部を設けたことを特徴とする斜板式圧縮機。【選択図】図１
2008223668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸と、該駆動軸に固定され駆動軸とともに回転されるロータと、該ロータに連結され前記駆動軸に対し傾斜された状態でロータとともに回転される斜板と、該斜板に連接され斜板の回転運動から自身の往復運動へと変換されるピストンと、前記ロータ側面に配置され前記ピストン側からの圧縮反力を受けるスラストベアリングとを有する斜板式圧縮機において、前記ロータまたはスラストベアリングにおける斜板のピストン上死点側に対応する位置に、径方向延出部を設けたことを特徴とする斜板式圧縮機。
【請求項２】
前記径方向延出部が、前記ロータまたはスラストベアリングの周方向に半周以内の範囲に延びている、請求項１に記載の斜板式圧縮機。
【請求項３】
前記径方向延出部が、前記スラストベアリングを構成するロータ側レースの一部を径方向に延出したものからなる、請求項１または２に記載の斜板式圧縮機。
【請求項４】
前記レースにロータに対する位置決め手段が設けられている、請求項３に記載の斜板式圧縮機。
【請求項５】
前記径方向延出部が、前記ロータの一部を径方向に延出したものからなる、請求項１または２に記載の斜板式圧縮機。
【請求項６】
前記径方向延出部がロータに設けられたカウンターウエイトとは周方向反対位置に形成されている、請求項５に記載の斜板式圧縮機。
【請求項７】
被圧縮流体が二酸化炭素である、請求項１〜６のいずれかに記載の斜板式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸に対し傾斜された状態で回転する斜板を備えた斜板式圧縮機に関し、とくに圧縮機内部を外部に対してシールするシャフトシールおよび圧縮機構側からの圧縮反力を受けるスラストベアリングの潤滑性の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば車両用空調装置等に用いられる圧縮機としては、図５に示すような斜板式圧縮機が知られている（たとえば、特許文献１）。また、このような圧縮機においては、ヒドロフルオロカーボン系の冷媒（たとえば、ＨＦＣ１３４ａ）に替えて、二酸化炭素を冷媒とする圧縮機も知られている。斜板式圧縮機１００は、図５に示すように圧縮機ハウジング１０１とリアハウジング１０２と、両ハウジング１０１、１０２の間に設けられるシリンダブロック１０３とを有している。圧縮機ハウジング１０１とシリンダブロック１０３との間に形成されるクランク室１１５内には、駆動軸１０４が延設されている。駆動軸１０４には該駆動軸１０４とともに回転可能なロータ１０５が固定されている。ロータ１０５にはリンク機構１０６を介して斜板１０７が連結されており、該リンク機構１０６により斜板１０７は駆動軸１０４に対して傾斜して回転可能に構成されている。斜板１０７には一対のシュー１０８ａを介してピストン１０８が連接されている。ピストン１０８はシリンダブロック１０３に設けられたシリンダボア１０９内に挿入されている。そして斜板回転運動が一対のシュー１０８ａの摺接を介してピストン１０８の往復運動に変換されることにより、シリンダボア１０９内において被圧縮流体（たとえば、二酸化炭素冷媒）が圧縮されるようになっている。
【０００３】
圧縮機ハウジング１０１とロータ１０５との間には、ピストン側からの圧縮反力を受けるスラストベアリング１１１が設けられている。また、ロータ１０５はラジアルベアリング１１２を介して圧縮機ハウジング１０１に回転可能に支持されている。駆動軸１０４の一端側には、外部動力伝達機構としてのクラッチ機構１１３が接続されている。駆動軸１０４と圧縮機ハウジング１０１との間には、クラッチ機構１１３に対して圧縮機ハウジング内部側をシールするシャフトシール１１４が設けられている。また、シャフトシール１１４の潤滑のために、クランク室１１５からシャフトシール１１４へと至る油孔１１６が設けられている。該油孔１１６は、駆動軸１０４の上方からシャフトシール１１４に向かって傾斜するように穿設されており、重力により潤滑油がシャフトシール１１４側へ供給されるようになっている。より具体的には、圧縮機ハウジング１０１とロータ１０５に挟持されたスラストベアリング１１１の隙間を通過した潤滑油が油孔１１６を介してシャフトシール１１４に供給される。なお、クランク室１１５内の潤滑油を油孔１１６を介してシャフトシール１１４側へ供給する圧縮機は、特許文献２においても開示されている。
【０００４】
ところで、ガス冷媒に比べ比重の大きな潤滑油は、クランク室１１５内において、図６に示すようにクランク室１１５の内壁に沿って偏在する。また、クランク室１１５内に存在する潤滑油は、斜板１０７の回転に伴うピストン１０８の往復運動により圧縮機軸方向に寄せ波、引き波を繰り返す。つまり、下死点側では、ロータ側に対して寄せ波となり、ロータ１０５側に潤滑油が引き寄せられる。該引き寄せられた潤滑油は、スラストベアリング１１１を潤滑し、さらにスラストベアリング１１１の隙間を通過し油孔１１６を介してシャフトシール１１４にも供給される。しかし、上死点側では、ロータ側に対して引き波となり、潤滑油が反ロータ側に引き寄せられる。つまり、一旦、ロータ１０５側に引き寄せられた潤滑油が流出し、スラストベアリング１１１、シャフトシール１１４への潤滑油の供給が不十分となり、スラストベアリング１１１、シャフトシール１１４ひいては装置の耐久性が低下するおそれがある。
【特許文献１】特開平１−０４５９７７号公報
【特許文献２】特開２００５−１７１８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、スラストベアリング、シャフトシールの潤滑性を向上し、耐久性、信頼性に優れた斜板式圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る斜板式圧縮機は、駆動軸と、該駆動軸に固定され駆動軸とともに回転されるロータと、該ロータに連結され前記駆動軸に対し傾斜された状態でロータとともに回転される斜板と、該斜板に連接され斜板の回転運動から自身の往復運動へと変換されるピストンと、前記ロータ側面に配置され前記ピストン側からの圧縮反力を受けるスラストベアリングとを有する斜板式圧縮機において、前記ロータまたはスラストベアリングにおける斜板のピストン上死点側に対応する位置に、径方向延出部を設けたことを特徴とするものからなる。このような構成においては、ロータまたはスラストベアリングにおける斜板のピストン上死点側に対応する位置に径方向延出部が設けられているので、一旦、下死点側においてロータ側に引き寄せられた潤滑油は反ロータ側に流出することなくロータ側に保持される。そして、該保持された潤滑油はスラストベアリングの回転に伴い周方向全体に供給される。また、ロータ側に保持される潤滑油は、さらに油孔等を介してシャフトシール側へ供給される。したがって、スラストベアリング、シャフトシール、ひいては装置の耐久性、信頼性を向上できる。
【０００７】
上記径方向延出部は、ロータまたはスラストベアリングの周方向に半周以内の範囲に延びるように形成されることが好ましい。潤滑油を保持する観点からは径方向延出部はロータまたはスラストベアリングの周方向に広範囲に形成されることが好ましい。しかし、径方向延出部をあまり広範に形成すると、ロータまたはスラストベアリングの回転バランスが損なわれるおそれがある。したがって、径方向延出部はロータまたはスラストベアリングの周方向に半周以内の範囲に延びるように形成されることが好ましい。
【０００８】
また、上記径方向延出部は、スラストベアリングを構成するロータ側レースの一部を径方向に延出したものから形成することができる。このような構成によれば、部品点数の増加によるコストアップを防止することができる。また、このような構成においては、スラストベアリングを構成するロータ側レースには、ロータに対する位置決め手段が設けられることが好ましい。このような構成によれば、ロータ側レースに対しロータを位置決め精度よく容易に連結することができる。上記のような位置決め手段は、たとえば、レース側に設けられたピンと、ロータ側に設けられ該ピンが挿入される挿入穴とから構成することができる。
【０００９】
また、上記径方向延出部は、ロータの一部を径方向に延出させたものから形成することも可能である。このような構成によれば、部品点数の増加によるコストアップを防止することができる。また、径方向延出部は、ロータに設けられるカウンターウエイトとは周方向反対位置、つまりカウンターウエイトとバランスが相殺される方向に設けられることになるが、該径方向延出部は薄く軽量に形成することができるので、ロータの回転バランスが損なわれるおそれはない。
【００１０】
上記のように径方向延出部は、スラストベアリングを構成するロータ側レースの一部を径方向に延出したもの、あるいはロータの一部を径方向に延出させたものから形成することができるが、径方向延出部はロータ側レースまたはロータとは別部材から形成することも可能である。
【００１１】
上記のような斜板式圧縮機の被圧縮流体はとくに限定されるものではない。たとえば、ヒドロフルオロカーボン系の冷媒（たとえば、ＨＦＣ１３４ａ）を用いることも可能であるが、とくに高圧仕様で高い潤滑性が要求される二酸化炭素を冷媒とする斜板式圧縮機に好適である。
【発明の効果】
【００１２】
このように本発明に係る斜板式圧縮機によれば、ロータまたはスラストベアリングにおける斜板のピストン上死点側に対応する位置に、径方向延出部が設けられるので、一旦、ロータ側に引き寄せられた潤滑油は反ロータ側に流出することなくロータ側に保持される。そして、該保持された潤滑油は、スラストベアリングの回転に伴い周方向全体に供給される。さらに、潤滑油を、油穴等を介してシャフトシール側へ確実に安定的に供給することができるので、スラストベアリング、シャフトシール、ひいては装置の耐久性信頼性を向上できる。
【００１３】
また、上記のような径方向延出部は、スラストベアリングを構成するロータ側のレースまたはロータの一部を径方向に延出したものから簡単に形成することができるので、部品点数の増加に伴うコストアップを防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係る斜板式圧縮機によればシャフトシール、スラストベアリングを常時最適な状態に潤滑することができるので、とくに高圧仕様で高い潤滑性が要求される二酸化炭素を冷媒とする斜板式圧縮機に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る斜板式圧縮機の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施態様に係る斜板式圧縮機を示している。図１において、１は斜板式圧縮機を示している。斜板式圧縮機１は、圧縮機ハウジング２とリアハウジング３と、両ハウジング２、３の間に設けられたシリンダブロック４とを有している。圧縮機ハウジング２とシリンダブロッ４との間に形成されるクランク室１５内には駆動軸５が延設されている。駆動軸５には該駆動軸５とともに回転可能なロータ６が固定されている。ロータ６にはリンク機構７を介して斜板８が連結されており、該リンク機構７により斜板８は駆動軸５に対し傾斜して回転可能に構成されている。斜板８には一対のシュー９ａを介してピストン９が連接されている。ピストン９はシリンダブロック４に設けられたシリンダボア１０内に挿入されている。そして斜板回転運動がピストン９の往復運動に変換されることにより、シリンダボア１０内において被圧縮流体（たとえば、二酸化炭素冷媒）が圧縮され、吐出室１１内に吐出されるようになっている。
【００１６】
圧縮機ハウジング２とロータ６との間には、ロータ６に加わるピストン側からの圧縮反力を受けるスラストベアリング１２が設けられている。また、ロータ６は、ラジアルベアリング１３を介して、圧縮機ハウジング２に回転可能に支持されている。駆動軸５の一端には、外部駆動源（たとえば、車両用原動機としてのエンジン、モータ等）からの動力が伝達される動力伝達機構としてのクラッチ機構１４が接続されている。また、駆動軸５には、クランク室１５（圧縮機ハウジング内部側）側をクラッチ機構１４側に対してシールするシャフトシール１６が設けられている。
【００１７】
シャフトシール１６とクランク室１５との間には油孔１７が設けられている。油孔１７は、駆動軸５の上方からシャフトシール１６に向かって傾斜するように穿設されており、重力により潤滑油がクランク室１５側からシャフトシール１６側へ供給されるようになっている。
【００１８】
スラストベアリング１２の斜板８の上死点側に対応する位置には、図２、図３に示すように径方向延出部１８が設けられている。径方向延出部１８は、スラストベアリング１２の周方向に延びている。径方向延出部１８の周方向への延設代は、スラストベアリング１２の半周以内の範囲であることが好ましい。また、本実施態様においては、径方向延出部１８はスラストベアリング１２を構成するロータ側のレース１２ａの一部を径方向に延出したものから形成されている。なお、本実施態様においては、径方向延出部１８はレース１２ａの一部を径方向に延出したものから形成されているが、別部材から形成することも可能である。
【００１９】
また、スラストベアリング１２のロータ側のレース１２ａには、ピン１９が設けられおり、ピン１９はロータ６に穿設された穴２０に挿入可能に構成されている。ピン１９を穴２０に挿入することにより、スラストベアリング１２をロータ６に対し簡単に位置決めされる。本実施態様においては、径方向延出部１８がロータ６に設けられたカウンターウエイト２１とは周方向反対側に配置されるように位置決めされる。
【００２０】
本実施態様においては、スラストベアリング１２における斜板のピストン上死点側に対応する位置に、径方向延出部１８が設けられているので、一旦、ロータ側に引き寄せられた潤滑油は反ロータ側に流出することなくロータ側に保持される。そして、該保持された潤滑油はスラストベアリング１２の回転に伴い周方向全体に供給される。また、ロータ側に保持される潤滑油は、さらに油孔１７を介してシャフトシール１６側へ供給される。したがって、スラストベアリング１２、シャフトシール１６、ひいては装置の耐久性、信頼性を向上できる。
【００２１】
また、径方向延出部１８は、スラストベアリング１２を構成するロータ側のレース１２ａの一部を径方向に延出したものから形成されているので、部品点数の増加およびコストアップを防止することができる。
【００２２】
図４は、本発明の第２実施態様に係る斜板式圧縮機を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には、同一の番号を付し説明を省略してある。本実施態様においては、ロータ６における斜板８の上死点に対応する位置には、径方向延出部２２が設けられている。径方向延出部２２は、ロータ６の一部を径方向に延出したものからなっておりロータ６に設けられたカウンターウエイト２１とは周方向反対側の位置に形成されている。
【００２３】
このような構成においても、上記第１実施態様の作用に準じ、一旦、ロータ側に引き寄せられた潤滑油を保持することができるので、スラストベアリング１２、シャフトシール１６の耐久性、信頼性を向上することができる。
【００２４】
また、本実施態様においては、径方向延出部２２はロータ６のカウンターウエイト２１の周方向反対側に形成されているが、径方向延出部２２は薄く軽量であるため該径方向延出部２２の形成に伴いロータ６の回転バランスが失われるおそれはない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明に係る斜板式圧縮機は、広範な分野に利用することができるが、車両用空調装置の斜板式圧縮機であって、とくに二酸化炭素を冷媒に用いる斜板式圧縮機として好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施態様に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１の斜板式圧縮機のロータの正面図である。
【図３】図２のロータのＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施態様に係る斜板式圧縮機のロータの縦断面図である。
【図５】従来の斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図６】従来の斜板式圧縮機の圧縮機内部における潤滑油の偏在状況を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  斜板式圧縮機
２  圧縮機ハウジング
３  リアハウジング
４  シリンダブロック
５  駆動軸
６  ロータ
７  リンク機構
８  斜板
９  ピストン
９ａ  一対のシュー
１０  シリンダボア
１１  吐出室
１２  スラストベアリング
１２ａ  ロータ側のレース
１３  ラジアルベアリング
１４  クラッチ機構
１５  クランク室
１６  シャフトシール
１７  油孔
１８、２２  径方向延出部
１９  ピン
２０  穴
２１  カウンターウエイト
【図１】
2008223668.tif 000003
【図２】
2008223668.tif 000004
【図３】
2008223668.tif 000005
【図４】
2008223668.tif 000006
【図５】
2008223668.tif 000007
【図６】
2008223668.tif 000008