(57)【要約】【課題】潤滑性を高めることができるにもかかわらず、効率低下を招かないコンプレッサユニットを提供する。【解決手段】ミスト状のＰＡＧが斜板ケース９の内壁に液化して付着し内壁を伝わって流れてきたときに、これを拡径部９ｂで捕捉し、潤滑剤通路９ａを介して、ラジアルニードル１５Ｂの近傍に供給することで、ラジアルニードル軸受１５Ｂの潤滑性を高めることができる。【選択図】  図３
2004278424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに対して回転し、ピストンを駆動するシャフトと、
前記ハウジングに対して前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、を有し、前記ハウジングは、前記ハウジング内部側から前記軸受に向かって延在する潤滑剤通路と、前記潤滑剤通路の前記ハウジング内部側に形成された潤滑剤の収集部とを有することを特徴とするコンプレッサユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーエアコン等に好適なコンプレッサユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーエアコン用コンプレッサの一タイプとして、容量可変式のコンプレッサが知られている。一般的に、容量可変式のコンプレッサは、ハウジングに対して駆動軸をラジアル軸受により回転自在に支持し、この駆動軸に対して板部材を傾斜角度可変に連結し、この板部材に対し揺動板を摺動自在に取付けてある。板部材とハウジングとの間にはスラスト軸受が配置されている。揺動板には、複数のピストンロッドの一端が円周方向等間隔に取付けてあり、このピストンロッドの他端はピストンに連結している。このピストンは、ハウジング内に設けられたシリンダの内部で摺動するように設けられ、このシリンダのボア内に流入される冷媒ガスを圧縮し吐出するようにしている。つまり、板部材が回転すると、揺動板が、いわゆるみそすり的動作をし、ピストンロッドを介してピストンを軸線方向に往復運動させ、冷媒ガスを圧縮し吐出するようになっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００１−９９０５７号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的にカーエアコン用コンプレッサ内の雰囲気は、冷媒であるフロンと、潤滑剤であるＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）が共存した状態であり、これらがガス状あるいはミスト状となって存在している。このような環境下にあるので、駆動軸を支持する軸受の潤滑条件はきわめて厳しいものとなっている。ここで、軸受の潤滑性を向上させるには、コンプレッサ内の雰囲気中のＰＡＧ濃度を増大させることが考えられるが、ＰＡＧ量が増大すると、その分フロン量が減少することとなり、それによりカーエアコンの冷却効率の低下を招くこととなって好ましくない。
【０００４】
上述した特許文献１においては、コンプレッサのハウジングに潤滑剤通路が形成されているものの、単に潤滑剤通路を形成したのみでは、ガス状或いはミスト状のＰＡＧを収集することが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、潤滑性を高めることができるにもかかわらず、効率低下を招かないコンプレッサユニットを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンプレッサユニットは、
ハウジングと、
前記ハウジングに対して回転し、ピストンを駆動するシャフトと、
前記ハウジングに対して前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、を有し、前記ハウジングは、前記ハウジング内部側から前記軸受に向かって延在する潤滑剤通路と、前記潤滑剤通路の前記ハウジング内部側に形成された潤滑剤の収集部とを有することを特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明のコンプレッサユニットによれば、ハウジングと、前記ハウジングに対して回転し、ピストンを駆動するシャフトと、前記ハウジングに対して前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、を有し、前記ハウジングは、前記ハウジング内部側から前記軸受に向かって延在する潤滑剤通路と、前記潤滑剤通路の前記ハウジング内部側に形成された潤滑剤の収集部とを有するので、例えば前記ハウジング内の雰囲気中における潤滑剤としてのＰＡＧ濃度が低くても、前記潤滑剤通路を介して前記軸受に潤滑剤を供給できるので、前記軸受の潤滑性が高まる。又、ＰＡＧ濃度を低く抑えることで、カーエアコン等の冷却効率を高く維持することができる。更に、前記潤滑剤の収集部を介して、前記ハウジング内の雰囲気中に飛散している潤滑剤を収集することで前記潤滑剤通路への導入量が増大し、より潤滑性が高まる。尚、潤滑剤の収集部としては、液化した潤滑剤を潤滑剤通路へと導入する機能を有するものをいい、具体的には、潤滑剤通路の拡径した端部や、潤滑剤通路の端部に設けられた潤滑剤を捕捉する部位などが考えられるが、これに限られない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかるニードル軸受が組み込まれたカーエアコンのコンプレッサの断面図であり、図２は、図１の構成をＩＩ方向に見た図である。
【０００９】
図１において、コンプレッサ１を構成するハウジング本体６は、中央の短円筒状の本体７をヘッドケース８と斜板ケース９とで軸線方向（図１の左右方向）両側から挟持し、更に複数本の結合ボルト（図示せず）により結合されて一体となっている。ヘッドケース８の内側には、低圧室１０、１０と高圧室１１とが設けられている。尚、高圧室１１内は勿論、低圧室１０、１０内も正圧である。又、本体７とヘッドケース８との間には平板状の隔壁板１２が挟持されている。図１で複数に分割されている如く表されている低圧室１０、１０は互いに連通しており、ヘッドケース８の外面に設けられた単一の吸入ポート１３（図２）に連通している。又、高圧室１１は、ヘッドケース８に設けられた吐出ポート（図示せず）に通じている。吸入ポート１３がエバポレータ（不図示）の出口に、不図示の吐出ポートをコンデンサ（不図示）の入口に、それぞれ連通させている。
【００１０】
ハウジング本体６内にはシャフト１４を、本体７と斜板ケース９とに掛け渡す状態で、回転自在に支持している。より具体的には、シャフト１４の両端部を１対のラジアルニードル軸受１５Ａ、１５Ｂにより、本体７と斜板ケース９とに対して回転自在に支持すると共に、１対のスラストニードル軸受１６Ａ、１６Ｂにより、このシャフト１４に加わるスラスト荷重を支承自在としている。
【００１１】
スラストニードル軸受１６Ａは、複数のころ１６ａと、これを軸線方向（図１で左右方向）に挟持する軌道輪１６ｂ、１６ｃと、ころ１６ａを保持する保持器１６ｄとを有している。更に、スラストニードル軸受１６Ｂは、複数のころ１６ｅと、これを軸線方向（図１で左右方向）に挟持する軌道輪１６ｆ、１６ｇと、ころ１６ｅを保持する保持器１６ｈとを有している。
【００１２】
ラジアルニードル軸受１５Ａは、複数のころ１５ａと、外輪（軌道輪）１５ｂと、ころ１５ａを保持する保持器１５ｃとを有している。更に、ラジアルニードル軸受１５Ｂは、複数のころ１５ｄと、外輪（軌道輪）１５ｅと、ころ１５ｄを保持する保持器１５ｆとを有している。
【００１３】
スラストニードル軸受１６Ａは、本体７の一部と上記シャフト１４の一端部（図１の右端側）に形成した段部１７との間に、皿ばね１８を介して設けている。又、スラストニードル軸受１６Ｂは、シャフト１４の中間部外周面に外嵌固定した円板部１９と斜板ケース９との間に配置している。ハウジング本体６を構成する本体７の内側でシャフト１４の周囲部分には、複数（例えば図示の例では、円周方向等間隔に６個）のシリンダ孔２０、２０を形成している。この様に本体７に形成した、複数のシリンダ孔２０、２０の内側には、それぞれピストン２１、２１の先半部（図１の右半部）に設けた摺動部２２、２２を、軸方向の変位自在に嵌装している。
【００１４】
ここでは、シリンダ孔２０、２０の底面とピストン２１、２１の先端面（図１の右端面）との間に設けられた空間を、圧縮室２３とする。又、斜板ケース９の内側に存在する空間は、斜板室２４とする。シャフト１４の中間部外周面でこの斜板室２４内に位置する部分おいて、斜板２５を、シャフト１４に対して所定の傾斜角度を持たせて固定し、この斜板２５がシャフト１４と共に回転する様にしている。斜板２５の円周方向複数個所と、各ピストン２１、２１とは、それぞれ１対ずつのスライディングシュー２６、２６により連結されている。この為、これら各スライディングシュー２６、２６の内側面（互いに対向する面）は平坦面として、同じく平坦面である斜板２５の両側面外径寄り部分に摺接するようになっている。又、これら各スライディングシュー２６、２６の外側面（相手スライディングシュー２６と反対側面）は球状凸面としている。更に、その内側面を斜板２５の両側面に当接させた状態で、これら両スライディングシュー２６、２６の外側面を単一球面上に位置させている。一方、各ピストン２１、２１の基端部（前記隔壁板１２から遠い側の端部で、図１の左端部）には、スライディングシュー２６、２６及び斜板２５と共に、駆動力伝達機構を構成する連結部２７、２７を、各ピストン２１、２１と一体に形成している。そして、これら各連結部２７、２７に、一対のスライディングシュー２６、２６を保持する為の保持部２８、２８を形成している。又、これら各保持部２８、２８には、各スライディングシュー２６、２６の外側面と密に摺接する球状凹面を、互いに対向させて形成している。
【００１５】
又、本体７の一部内周面で、各連結部２７、２７の外端部に整合する部分には、各ピストン２１、２１毎にそれぞれ１対ずつのガイド面（図示せず）を、円周方向に離隔して形成している。各連結部２７、２７の外端部は、このガイド面に案内されて、ピストン２１、２１の軸方向（図１の左右方向）の変位のみ自在である。従って、各ピストン２１、２１も、各シリンダ孔２０、２０内に、斜板２５の回転に伴う各ピストン２１、２１の中心軸回りの回転を防止されて、軸方向の変位のみ自在（回転不能）に嵌装されている。この結果、各連結部２７、２７は、シャフト１４の回転による斜板２５の揺動変位に伴って各ピストン２１、２１を軸方向に押し引きし、各摺動部２２、２２をシリンダ孔２０、２０内で軸方向に往復移動させる。
【００１６】
一方、低圧室１０及び高圧室１１と各シリンダ孔２０、２０とを仕切るべく、本体７とヘッドケース８との突き合わせ部に挟持している隔壁板１２には、低圧室１０と各シリンダ孔２０、２０とを連通させる吸入孔２９、２９と、高圧室１１と各シリンダ孔２０、２０とを連通させる吐出孔３０、３０とを、それぞれ軸線方向に貫通する状態で形成している。従って、各吸入孔２９、２９及び各吐出孔３０、３０の一端（図１の左端）でシリンダ孔２０、２０側の開口は、何れも各ピストン２１、２１の先端面と対向する。又、各シリンダ孔２０、２０内で、各吸入孔２９、２９の一端と対向する部分には、低圧室１０から各シリンダ孔２０、２０に向けてのみ冷媒ガスを流す、リード弁式の吸入弁３１、３１を設けている。又、高圧室１１内で、各吐出孔３０、３０の他端（図１の右端）開口と対向する部分には、各シリンダ孔２０、２０から高圧室１１に向けてのみ冷媒ガスを流す、リード弁式の吐出弁３２を設けている。この吐出弁３２には、各吐出孔３０、３０から離れる方向への変位を制限する、ストッパ３３を付設している。
【００１７】
上述の様に構成するコンプレッサ１のシャフト１４は、車両のエンジン（不図示）により無端ベルト４２を介して回転駆動される。この為に、図示の例の場合は、ハウジング本体６を構成する斜板ケース９の外側面（図１の左側面）中央に設けた支持筒部３４の周囲に従動プーリ３５を、複列ラジアル玉軸受３６により、回転自在に支持している。この従動プーリ３５は、断面コ字形で全体を円環状に構成しており、斜板ケース９の外側面に固定したソレノイド３７を、従動プーリ３５の内部空間に配置している。一方、シャフト１４の端部で支持筒部３４から突出した部分には取付ブラケット３８を固定しており、この取付ブラケット３８の周囲に磁性材製の環状板３９を、板ばね４０を介して支持している。この環状板３９はソレノイド３７への非通電時には、板ばね４０の弾力により、図に示す様に従動プーリ３５から離隔しているが、ソレノイド３７への通電時にはこの従動プーリ３５に向け吸着されて、この従動プーリ３５からシャフト１４への回転力の伝達を自在とする。即ち、ソレノイド３７と環状板３９と板ばね４０とにより、従動プーリ３５とシャフト１４とを係脱する為の電磁クラッチ４１を構成している。又、車両のエンジンのクランクシャフト（不図示）の端部に固定した駆動プーリと従動プーリ３５との間には、無端ベルト４２を掛け渡している。
【００１８】
図３は、図１の構成のＩＩＩ部を拡大して示す図である。図３において、ハウジングの一部を構成する斜板ケース９は、スラストニードル軸受１６Ｂの半径方向外方から、ラジアルニードル軸受１５Ｂの軸線方向外側（図で左側）に向かって延在する潤滑剤通路９ａと、潤滑剤通路９ａのスラストニードル軸受１６ｂ側（ハウジング内部側）に形成された潤滑剤の収集部である拡径部９ｂとを有している。
【００１９】
本実施の形態にかかるカーエアコンのコンプレッサの動作について説明する。車室内の冷房或は除湿を行なう為、カーエアコンを作動させた場合には、電磁クラッチ４１を動作させて従動プーリ３５とシャフト１４とを係合させ、それにより無端ベルト４２を介して、車両のエンジンの動力をシャフト１４に伝達し、これを回転駆動する。この結果、斜板２５が回転して、複数のピストン２１、２１を構成する摺動部２２、２２をそれぞれシリンダ孔２０、２０内で往復移動させる。そして、この様な摺動部２２、２２の往復移動に伴って、吸入ポート１３から吸引された冷媒ガスが、低圧室１０、１０内から各吸入孔２９、２９を通じて圧縮室２３内に吸い込まれる。この冷媒ガスは、これら各圧縮室２３内で圧縮されてから、吐出孔３０、３０を通じて高圧室１１に送り出され、吐出ポートより吐出される。その後、高温・高圧の冷媒ガスはコンデンサで冷却され液冷媒となった後、急激に膨張させられ、低温・低圧の霧状冷媒となってエバポレータに流れ、ここで車室内に供給される空気を冷却し、その後冷媒ガスとなってコンプレッサに吸入される。
【００２０】
本実施の形態によれば、冷媒ガス中のミスト状のＰＡＧが斜板ケース９の内壁に液化して付着し内壁を伝わって流れてきたときに、これを拡径部９ｂで捕捉し、潤滑剤通路９ａを介して、ラジアルニードル１５Ｂの近傍に供給することで、ラジアルニードル軸受１５Ｂの潤滑性を高めることができる。
【００２１】
図４は、本実施の形態の変形例を示す図３と同様な図である。図４において、ハウジングの一部を構成する斜板ケース９’は、スラストニードル軸受１６Ｂの半径方向外方から、ラジアルニードル軸受１５Ｂの軸線方向外側（図で左側）に向かって延在する潤滑剤通路９ａ’と、潤滑剤通路９ａのスラストニードル軸受１６ｂ側（ハウジング内部側）の導入口より重力方向下側に形成された潤滑剤の収集部である樋９ｂ’とを有している。樋９ｂ’は、軸線方向に見たときに半円弧状、あるいは両側に行くに従って位置が高くなる形状でも良いが、いずれにしても図４に示す断面の位置（潤滑剤通路９ａ’の導入口に接する位置）が最も低い位置であることが望ましい。
【００２２】
本実施の形態によれば、冷媒ガス中のミスト状のＰＡＧが斜板ケース９’の内壁に液化して付着し内壁を伝わって流れてきたときに、これを樋９ｂ’で捕捉し、潤滑剤通路９ａ’を介して、ラジアルニードル１５Ｂの近傍に供給することで、ラジアルニードル軸受１５Ｂの潤滑性を高めることができる。
【００２３】
図５は、本実施の形態の別な変形例を示す図３と同様な図である。図５において、ハウジングの一部を構成する斜板ケース９”は、スラストニードル軸受１６Ｂの半径方向外方から、ラジアルニードル軸受１５Ｂの軸線方向外側（図で左側）に向かって延在する潤滑剤通路９ａ”と、潤滑剤通路９ａのスラストニードル軸受１６ｂ側（ハウジング内部側）の導入口の半径方向外側に形成された潤滑剤の収集部である庇９ｂ”とを有している。
【００２４】
本実施の形態によれば、斜板１９やスラストニードル軸受１６Ｂが回転することで、遠心力により飛散するＰＡＧのミストを庇９ｂ”で捕捉し、潤滑剤通路９ａ”を介して、ラジアルニードル１５Ｂの近傍に供給することで、ラジアルニードル軸受１５Ｂの潤滑性を高めることができる。
【００２５】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その発明の範囲内で変更・改良が可能であることはもちろんである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のコンプレッサユニットによれば、ハウジングと、前記ハウジングに対して回転し、ピストンを駆動するシャフトと、前記ハウジングに対して前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、を有し、前記ハウジングは、前記ハウジング内部側から前記軸受に向かって延在する潤滑剤通路と、前記潤滑剤通路の前記ハウジング内部側に形成された潤滑剤の収集部とを有するので、例えば前記ハウジング内の雰囲気中における潤滑剤としてのＰＡＧ濃度が低くても、前記潤滑剤通路を介して前記軸受に潤滑剤を供給できるので、前記軸受の潤滑性が高まる。又、ＰＡＧ濃度を低く抑えることで、カーエアコン等の冷却効率を高く維持することができる。更に、前記潤滑剤の収集部を介して、前記ハウジング内の雰囲気中に飛散している潤滑剤を収集することで前記潤滑剤通路への導入量が増大し、より潤滑性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかるニードル軸受が組み込まれたカーエアコンのコンプレッサユニットの断面図である。
【図２】図１の構成をＩＩ方向に見た図である。
【図３】図２の構成のＩＩＩ部を拡大して示す図である。
【図４】本実施の形態の変形例を示す図３と同様な図である。
【図５】本実施の形態の別な変形例を示す図３と同様な図である。
【符号の説明】
１  カーエアコンのコンプレッサユニット
６  ハウジング
９  斜板ケース
９ａ  潤滑剤通路
９ｂ  拡径部
９ｂ’  樋
９ｂ”  庇
１４  シャフト
１５Ａ，１５Ｂ  ラジアルニードル軸受
１６Ａ，１６Ｂ  スラストニードル軸受
【図１】
2004278424.tif 000003
【図２】
2004278424.tif 000004
【図３】
2004278424.tif 000005
【図４】
2004278424.tif 000006
【図５】
2004278424.tif 000007