(57)【要約】【課題】貧潤滑条件においても冷媒の洩れがなく、軸封装置の潤滑や冷却を行うことができる圧縮機を提供する。【解決手段】フロントハウジング５に収容され駆動軸６に摺接することで、流体洩れを防止する軸封装置９と、圧縮機構部を収容するクランク室１２と、前記フロントハウジング５、ローター７、前記駆動軸６、及び前記軸封装置９により区画形成された軸封装置室１０間に設けた少なくとも１つの連通路１６と、前記軸封装置室１０圧力を増圧させる増圧機構７ａをする。【選択図】        図１
2004190534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の筐体を構成するフロントハウジングと、該フロントハウジングより一端が外部に露出し外部動力により圧縮機構部へ動力を伝える駆動軸と、前記フロントハウジングに収容され駆動軸に摺接することで流体洩れを防止する軸封装置とを含み、吐出圧領域に冷媒を吐出する圧縮機において、前記圧縮機構部を収容するクランク室と前記フロントハウジング、前記駆動軸によって動力が伝えられて回転するローター、前記駆動軸及び前記軸封装置により区画形成された軸封装置室との間で前記フロントハウジングに形成した少なくとも１つの連通路と、前記軸封装置室の圧力を増圧させる増圧機構とを有することを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載の圧縮機において、前記増圧機構は、前記クランク室と前記軸封装置室とを連通するように前記ローターに形成した貫通孔であり、該貫通孔は、前記クランク室側の前記ローターの一方面から前記軸封装置室側の前記ローターのもう一方面へ向かって傾斜していることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１記載の圧縮機において、前記フロントハウジングと前記ローターとの間には、スラストベアリング及びスラストレースが配置されおり、前記増圧機構は、冷媒及び潤滑油を取り込むよう前記ローター及び前記フロントハウジング間に介在するスラストレースの外周に設けた取り込み羽根であることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項１記載の圧縮機において、前記増圧機構は、前記吐出圧領域と前記軸封装置室を連通する連通路であることを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項１記載の圧縮機において、前記増圧機構は、前記ローターと前記軸封装置室との間に介在し、前記駆動軸と共に回転する取り込み羽根であることを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
圧縮機の筐体を構成するフロントハウジングと、該フロントハウジングより一端が外部に露出し外部動力により圧縮機構部へ動力を伝える駆動軸と、前記フロントハウジングに収容され前記駆動軸に摺接することで流体洩れを防止する軸封装置と、吸入圧領域に冷媒を吸入しかつ吐出圧領域に冷媒を吐出する圧縮機において、
前記圧縮機構部を収容するクランク室と前記フロントハウジング、前記駆動軸によって動力が伝えられて回転するローター、前記駆動軸及び前記軸封装置により区画形成せれた軸封装置室との間で前記フロントハウジングに形成した少なくとも１つの連通路と、前記軸封装置室の圧力を減圧させる減圧機構とを有することを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
請求項６記載の圧縮機において、前記減圧機構は、前記吸入圧領域と前記軸封装置室との間を連通する連通路であることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両空調装置に用いられる往復運動型圧縮機の軸封装置の潤滑構造に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧縮機は、クランク室に回転自在に貫通された駆動軸を軸封するための軸封装置を備えている。軸封装置は、駆動軸に摺接する内周端部がクランク室側に傾斜しているリップシール部であり、クランク室から軸封装置へ潤滑油を供給する送油孔と軸封装置からクランク室へ潤滑油を戻す戻し孔とのそれぞれに逆止弁を設けている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭６１−１２６１４９号公報（第１頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の圧縮機における軸封装置としてのリップシール部は、駆動軸の外周面に摺接し、クランク室から外部への洩れを防止するため、摺接部分の摩耗や、発熱が起こりやすいという問題がある。
【０００５】
また、外部信号により容量制御を行う外部制御可変容量型圧縮機においては、容量現象状態での運転において循環冷媒量が減少するため、リップシール部への潤滑油供給も減少し、摺接する部分の摩耗と、摩擦によって発生すた摩耗粉の排出や、シール性能の確保が過大となるという問題がある。
【０００６】
それ故に、本発明の課題は、軸封装置の潤滑や冷却を行うことができ、最小容量の運転での貧潤滑条件においても冷媒の洩れのない軸封装置構造が可能となる圧縮機を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の課題は、クランク室と軸封装置室間の冷媒及び潤滑油の供給、排出を促し、軸封装置が摺接する部分の摩耗や発熱を防止できる圧縮機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、圧縮機の筐体を構成するフロントハウジングと、該フロントハウジングより一端が外部に露出し外部動力により圧縮機構部へ動力を伝える駆動軸と、前記フロントハウジングに収容され駆動軸に摺接することで流体洩れを防止する軸封装置とを含み、吐出圧領域に冷媒を吐出する圧縮機において、前記圧縮機構部を収容するクランク室と前記フロントハウジング、前記駆動軸によって動力が伝えらて回転するローター、前記駆動軸、及び前記軸封装置により区画形成された軸封装置室との間で前記フロントハウジングに形成した少なくとも１つの連通路と、前記軸封装置室の圧力を増圧させる増圧機構とを有することを特徴とする圧縮機が得られる。
【０００９】
また、本発明によれば、圧縮機の筐体を構成するフロントハウジングと、該フロントハウジングより一端が外部に露出し外部動力により圧縮機構部へ動力を伝える駆動軸と、前記フロントハウジングに収容され前記駆動軸に摺接することで流体洩れを防止する軸封装置と、吸入圧領域に冷媒を吸入しかつ吐出圧領域に冷媒を吐出する圧縮機において、前記圧縮機構部を収容するクランク室と前記フロントハウジング、前記駆動軸によって動力が伝えられて回転するローター、前記駆動軸及び前記軸封装置により区画形成せれた軸封装置室との間で前記フロントハウジングに形成した少なくとも１つの連通路と、前記軸封装置室の圧力を減圧させる減圧機構を有することを特徴とする圧縮機が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る圧縮機の第１実施の形態例を説明する。図１は、第１実施の形態例における可変容量型圧縮機を示している。
【００１１】
図１を参照して、圧縮機は、シリンダブロック１、シリンダブロック１に保持されているピストン２、シリンダブロック１の一端側に設けられているシリンダヘッド３、シリンダブロック１及びシリンダヘッド３間に介在されている弁機構部４、シリンダブロック１の他端側に設けられているフロントハウジング５、シリンダブロック１及びフロントハウジング５に支持している駆動軸６、フロントハウジング５内に設けられているローター７及び斜板８などから構成されている。
【００１２】
シリンダブロック１、シリンダヘッド３及びフロントハウジング５は、これらで圧縮機の筐体を構成している。ピストン２、ローター７及び斜板８は、駆動軸６によって動力が伝えられて流体（以下、冷媒とも言う）を圧縮する圧縮機構部を構成している。
【００１３】
シリンダブロック１には、駆動軸６の軸方向における一端側の周方向で囲むように複数のシリンダボア１ａが形成されている。シリンダボア１ａ内には、ピストン２が往復動可能に収容されている。シリンダヘッド３には、吸入圧領域としての吸入室３ａと、吐出圧領域としての吐出室３ｂとが区画形成されている。
【００１４】
シリンダヘッド３は、弁機構部４を介しシリンダブロック１の一端面に接してしる。フロントハウジング５は、一端面がシリンダブロック１の他端面に接している。フロントハウジング５の内部は、広い空間が形成されているクランク室１２となっている。クランク室１２には、駆動軸６、ローター７、及び斜板８が収容されている。駆動軸６の他端部は、フロントハウジング５の外へ露出している。
【００１５】
斜板８には、ガイドピン８ａが止着されている。ガイドピン８ａは、ローター７に形成されているガイド孔７１にスライド可能に嵌入されている。斜板８は、ガイド孔７１とガイドピン８ａとの連係により駆動軸６の軸方向へ傾動可能にかつ駆動軸６と一体的に回転可能である。
【００１６】
駆動軸６と一体的に回転する斜板８の回転運動は、シュー１４を介してピストン２の往復運動に変換され、ピストン２がシリンダボア１ａ内を往復運動する。斜板８の傾動は、ガイド孔７１とガイドピン８ａとのスライドガイド関係、及び駆動軸６のスライド支持作用に案内される。
【００１７】
駆動軸６の他端側の周面と駆動軸６の他端側の外周面に対向しているフロントハウジング５の内面との間には、軸封装置９を収容している軸封装置室１０が形成されている。軸封装置９は、駆動軸６の外周面と摺接することで圧縮機から外部へ流体が洩れるのを防止している。
【００１８】
駆動軸６及びローター７は、相互に固定されており、フロントハウジング５に収容されたラジアルベアリング１３及びスラストレース１３ａによりローター７が支持されている。軸封装置室１０は、フロントハウジング５、ローター７、軸封装置９及び駆動軸６とによって区画形成される。
【００１９】
このような圧縮機では、図示しない外部動力により駆動軸６が回転されると、ローター７及び斜板８を介してピストン２が往復動する。この際、弁機構部４を介してシリンダヘッド３の吸入室３ａより冷媒を吸入し、シリンダヘッド３の吐出室３ｂへ流体を圧縮供給する。
【００２０】
即ち、斜板８の角度は、クランク室１２内の制御圧の変更に基づいて変えられる。クランク室１２内の制御圧が増大すると、斜板８の傾角が減少し、クランク室１２内の制御圧が減少すると、斜板８の傾角が増大する。クランク室１２内の流体は、シリンダヘッド３内の吸入室３ａへ流出しており、シリンダヘッド３内の吐出室３ｂの流体は、クランク室１２内へ供給可能である。
【００２１】
圧力供給通路上には、外部制御弁１１が介在されており、吐出室３ｂからクランク室１２へ供給される流体流量が外部制御弁１１によって制御されることで、斜板傾き角を変化させ容量制御を行う。
【００２２】
吸入室３ａと吐出室３ｂとは、外部冷却回路２６を介して接続している。吐出室３ｂから外部冷却回路２６へ流出した冷媒は、凝縮器２７、膨張弁２８及び蒸発器２９を経由して吸入室３ａへ還流する。
【００２３】
さらに、圧縮機は、圧縮機構部を収容するクランク室１２、フロントハウジング５、ローター７、駆動軸６及び軸封装置９により区画形成された軸封装置室１０間でフロントハウジング５に形成した少なくとも１つの連通路１６と、軸封装置室１０の圧力を増圧させる増圧機構とを有している。
【００２４】
軸封装置室１０には、ローター７が駆動軸６によって回転することでクランク室１２内の冷媒及び潤滑油が供給され、軸封装置室１０が増圧される。軸封装置室１０内の冷媒及び潤滑油は、軸封装置室１０及びクランク室１２間を連通している連通路１６によってクランク室１２へ排出される。
【００２５】
増圧機構は、図２にも示すように、クランク室１２と軸封装置室１０とを連通するようにローター７に形成されている貫通孔７ａである。貫通孔７ａをクランク室１２側のローター７の一方面から軸封装置室１０側のローター７のもう一方面へ向かって傾斜している。貫通孔７ａは、図２において見た場合、貫通孔７ａの開口が略円形になっている丸筒形状もしくは楕円形の孔である。
【００２６】
複数の貫通孔７ａは、駆動軸６の外周面から少し離れた位置で周方向に複数が位置している。この実施の形態例におけるローター７では、駆動軸６の外周面における周方向で所定間隔をもって四つの貫通孔７ａが設けられている。貫通孔７ａは、図２に矢印Ａによって示したローター７の回転方向によって冷媒及び潤滑油を取り込み、供給がより増加されるように傾斜している。
【００２７】
図３は、第１実施の形態例におけるローター７の貫通孔７ａを変形した変形例を示している。図３を参照して、貫通孔７ａ′は、プロペラ形状の孔であり、クランク室１２側のローター７の一方面から軸封装置室１０側のローター７のもう一方面へ向かって傾斜している。貫通孔７ａ′は、図３においてを見た場合、貫通孔７ａ′の開口が略プロペラ形（もしくは、略三月形状）に形成されている孔であることが理解できるであろう。
【００２８】
複数の貫通孔７ａ′は、駆動軸６の外周面における周方向に複数が位置している。この実施の形態例におけるローター７では、駆動軸６の外周面における周方向で所定間隔をもって四つの貫通孔７ａ′が設けられている。貫通孔７ａ′は、図３に矢印Ａによって示したローター７の回転方向によって冷媒及び潤滑油を取り込み供給がより増加されるように傾斜している。
【００２９】
図４は、圧縮機における増圧機構の第２実施の形態例を示している。なお、第２実施の形態例では、第１実施の形態例に説明した圧縮機と同じ構成を備えているので、ここでは、第２実施の形態例の説明に必要な部分のみについて説明することにする。
【００３０】
図１及び図４を参照して、フロントハウジング５とローター７との間には、スラストベアリング１３及びスラストレース１３ａが組み合わされて配置されている。スラストレース１３ａは、軸封装置室１０側のローター７のもう一方面に対向するドーナツ板形状のレース板部１３ｂと、レース板部１３ｂの外周辺端から軸封装置室１０側へ立設れている複数の枠部１３ｃと、図３に矢印Ａによって示したスラストレース１３ａの回転方向で枠部１３ｃの一端側からレース板部１３ｂの外周辺端の外側へ曲げられている取り込み羽根１３ｄとを有している。
【００３１】
取り込み羽根１３ｄは、クランク室１２側の冷媒及び潤滑油を取り込み、軸封装置室１０へ冷媒及び潤滑油おくるように枠部１３ｃの一端側からレース板部１３ｂの外周辺端の外側へ向かって傾斜するように延びている。
【００３２】
図５は、圧縮機における増圧機構の第３実施の形態例を示している。なお、第３実施の形態例では、第１実施の形態例に説明した圧縮機と同じ構成の部分に同じ符号を付して説明を省略することにする。
【００３３】
図５を参照して、第３実施の形態例における圧縮機の増圧機構は、吐出圧領域としての吐出室３ｂと軸封装置室１０とを連通する連通路である。
【００３４】
連通路は、シリンダブロック１とフロントハウジング５との間に装着されている連通パイプ２１と、連通パイプ２１の一端に接続されてフロントハウジング５の軸封装置室１０まで連設されるようにフロントハウジング５に形成されている連通路５ｃと、連通パイプ２１の一端に接続されて弁板装置４を介して吐出室３ｂまで連設されるようにシリンダブロック１に形成されている連通路１ｃとならなる。
【００３５】
図５における６は第２実施の形態例である、連通パイプ１４がシリンダブロック１とフロントハウジング５間に装着されシリンダヘッド３の吐出室３ｂより軸封装置室１０への連通路１ｃ，５ｃを形成している。
【００３６】
第３実施の形態例における増圧機構を含む圧縮機では、シリンダヘッド３の吐出室３ｂから軸封装置室１０へ、図５に示した矢印Ｃ方向で冷媒及び潤滑油が供給されることで軸封装置室１０が増圧される。
【００３７】
図６は、第４実施の形態例として軸封装置室１０の圧力を減圧させる減圧機構を備えている圧縮機を示している。なお、第４実施の形態例では、第１実施の形態例に説明した圧縮機と同じ構成の部分に同じ符号を付して説明を省略することにする。
【００３８】
図６を参照して、第４実施の形態例における圧縮機の減圧機構は、吸入圧領域としての吸入室３ａと軸封装置室１０とを連通する連通路である。
【００３９】
連通路は、シリンダブロック１とフロントハウジング５との間に装着されている連通パイプ２２と、連通パイプ２２の一端に接続されてフロントハウジング５の軸封装置室１０まで連設されるようにフロントハウジング５に形成されている連通路５ｄと、連通パイプ２２の一端に接続されて弁板装置４を介して吸入室３ａまで連設されるようにシリンダブロック１に形成されている連通路１ｄとならなる。
【００４０】
第３実施の形態例における減圧機構を含む圧縮機では、軸封装置室１０よりシリンダヘッド３の吸入室３ａへ、図６に示した矢印Ｄ方向で冷媒及び潤滑油が排出され、軸封装置室１０が減圧されることでクランク室１２と軸封装置室１０との連通路１ｄ，５ｄより冷媒及び潤滑油が軸封装置室１０へ供給される。
【００４１】
なお上述では自動車用空調装置への使用を例にとって説明したが、様々な分野での使用を妨げるものでないのは勿論である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、増圧機構として、ローターに形成した貫通孔、スラストレースに設けた冷媒及び潤滑油を取り込む取り込み羽根、吐出室及び軸封装置室間に設けた連通路などのいずれかを備えることによって、軸封装置室への冷媒及び潤滑油の供給が増えるので、軸封装置の潤滑や冷却を行うことができ、最小容量の運転での貧潤滑条件においても冷媒の洩れのない軸封装置構造が可能となる。
【００４３】
また、クランク室と軸封装置室との間に差圧を設けることで、クランク室と軸封装置室間の冷媒及び潤滑油の供給、排出を促し、軸封装置が摺接する部分の摩耗や発熱を防止できる。
【００４４】
また、本発明によれば、減圧機構として、軸封装置室と吸入室とを連結する連通路によって、軸封装置室へ冷媒及び潤滑油が供給されることで、軸封装置の潤滑や冷却を行うことができる。
【００４５】
さらに、増圧機構として取り上げたローターの貫通孔、スラストレースの取り込み羽根は、駆動軸を逆回転した場合に軸封装置室の流体をクランク室へ排出する効果を持つため、減圧機構としての機能も果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧縮機の第１実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示したローターを右側から見た状態を示す正面図である。
【図３】図２に示したローターの変形例を示す正面図である。
【図４】図１に示した圧縮機の第２実施の形態を示しており、スラストレースを示す斜視図である。
【図５】本発明に係る圧縮機の第３実施の形態を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係る圧縮機の第４実施の形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    シリンダブロック
１ａ    シリンダボア
１ｃ，１ｄ，５ｃ，５ｄ，１６    連通路
２    ピストン
３    シリンダヘッド
３ａ    吸入室
３ｂ    吐出室
４    弁機構部
５    フロントハウジング
６    駆動軸
７    ローター
７ａ，７ａ′    貫通孔
８    斜板
９    軸封装置
１０    軸封装置室
１２    クランク室
１３    ラジアルベアリング
１３ａ  スラストレース
１３ｄ    取り込み羽根
２１，２２    連通パイプ
【図１】
2004190534.tif 000003
【図２】
2004190534.tif 000004
【図３】
2004190534.tif 000005
【図４】
2004190534.tif 000006
【図５】
2004190534.tif 000007
【図６】
2004190534.tif 000008